WO2010095519A1 - 訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法 - Google Patents
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
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- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
- G09B23/285—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine for injections, endoscopy, bronchoscopy, sigmoidscopy, insertion of contraceptive devices or enemas
Definitions
- the present invention relates to a training biological model and a manufacturing method of the training biological model.
- PTCA Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty
- the blood flow in the blood vessel is recovered through the following procedure. That is, I.I. First, insert a sheath catheter into the femoral artery, then insert a guide catheter guide wire into the femoral artery, and advance the guide catheter along the guide catheter guide wire with its tip advanced to the vicinity of the coronary artery entrance. The tip is located at the coronary ostium. II. Next, the guide wire for the guide catheter is removed, the guide wire for the balloon catheter is inserted into the guide catheter, the guide wire for the balloon catheter is projected from the distal end of the guide catheter, and a stenotic site (lesion) occurring in the coronary artery Advance to a position beyond (part). III.
- the balloon catheter is advanced to the stenosis site via the balloon catheter guide wire, and after the balloon portion is positioned at the stenosis site, the balloon is inflated to widen the stenosis site, that is, the blood vessel wall and re-open the blood passage. Form and restore blood flow.
- Patent Document 1 proposes a method of manufacturing a tube model using a tube such as a blood vessel or a lymph vessel as a model.
- Patent Document 1 first, a cavity region of the subject is extracted based on the tomographic image data of the subject obtained by an image diagnostic apparatus such as a CT scanner or an MRI scanner, and corresponds to the cavity region. Laminate the lumen model. Next, the three-dimensional model molding material is cured in a state where the periphery of the lumen model is surrounded by the three-dimensional model molding material, and then the lumen model is removed to form a tube model (three-dimensional model).
- an image diagnostic apparatus such as a CT scanner or an MRI scanner
- an elastic material such as silicone rubber or polyurethane elastomer is used as the three-dimensional model molding material, and the tube model is formed by approximating the physical properties of blood vessels and lymphatic vessels. Since this three-dimensional model is formed so as to surround the lumen model, a stenosis site, which is a lesion site, is also formed integrally with the tube and exhibits the same physical properties as the tube.
- a stenosis site formed in a blood vessel is mainly composed of plaques (deposits) on which cholesterol is deposited, so that its physical properties are significantly different from those of blood vessels.
- Patent Document 1 it is not possible to carry out training corresponding to the physical properties of the actual plaque generated in the stenosis site, and the state of the plaque after the balloon is inflated at the stenosis site cannot be confirmed. There is a problem that it is impossible to know how the blood flow path is reconstructed.
- the three-dimensional model is manufactured based on the tomographic image data of one subject, if this subject is a healthy person, training for the patient, that is, for the stenosis site, Training to inflate the balloon is not possible. Moreover, even if the subject is a patient, only the training for the position or shape of the stenosis site that the patient has can be performed, and training corresponding to the stenosis site that occurs in various positions and shapes cannot be performed. .
- An object of the present invention is to train a biological model for training by approximating physical properties of an actual lesion when performing training for improving the skill of an operator using the biological model for training. It is an object of the present invention to provide a training biological model and a training biological model manufacturing method for manufacturing the training biological model.
- the present invention provides: A shape that is narrowed or occluded in the middle of a tubular body having a lumen part, comprising a pseudo-lesioned member that imitates a lesioned part generated in a tubular tissue,
- the pseudo-lesional member is a living body model for training, wherein at least a part is made of a plastically deformable material and is used for expansion training for expansion.
- the present invention provides: A pseudo-lesion member that is disposed in the lumen portion of a tube having a lumen portion and has a shape that narrows or closes the lumen portion when disposed in the lumen portion;
- the pseudo lesion member is made of a plastically deformable material, When the pseudo-lesioned member is placed in the lumen and is trained to expand in order to secure a flow path, it is plastically deformed to the extent that it does not return to the shape before expansion due to the expansion. It is a living body model for training.
- a training biological model that approximates the physical properties of a lesion site can be arranged in an arbitrary shape at an arbitrary position. Therefore, since it is possible to carry out training corresponding to various patient pathologies using a three-dimensional model equipped with this biological model for training, the surgeon must acquire more advanced techniques in places other than surgery performed on patients. Can do.
- the elastic modulus is smaller than that of the tube.
- the compressive elastic modulus is preferably 0.001 to 0.5 MPa.
- the plastically deformable material is mainly composed of at least one of silicone clay, resin clay, and oil clay.
- the living body model for training described in the above (2) has a through hole penetrating in the axial direction, and when arranged in the lumen portion, the lumen portion is narrowed by the outer peripheral portion of the through hole. Is preferred.
- the through hole is provided with a tapered portion at one end portion or both end portions where the diameter of the through hole gradually increases from the inner side toward the end side. Is preferred.
- the living body model for training as described in said (2) it has the cut
- the lumen portion is preferably occluded.
- the cut or hole has a through hole continuous from the cut or hole at one or both ends, and the through hole has a hole diameter from the inner side. It is preferable to include a tapered portion that gradually increases toward the end side.
- the living body model for training described in (2) above it is preferably inserted in a compressed state in the lumen.
- the plastically deformable material is filled and molded into an outer cylinder into which a wire and a pusher are inserted.
- the training biological model described in (2) above after one or more medical instruments are inserted through the tube to reach the training biological model, the training biological model is expanded. It is preferably used for training.
- the medical device is preferably a balloon catheter and / or stent used for percutaneous coronary angioplasty.
- the present invention provides: A pseudo-tubular tissue that is configured by a tubular body having a lumen and imitates a tubular tissue; A pseudo lesion member that is disposed in the lumen portion of the pseudo-tubular tissue, has a shape that narrows or closes the lumen portion, and imitates a lesion portion that has occurred in the tubular tissue;
- Each of the pseudo-tubular tissue and the pseudo-lesioned member is made of a plastically deformable material, and when the extension training is performed on the pseudo-lesioned member in order to secure a flow path in the pseudo-tubular tissue, the expansion is performed.
- the training biological model is characterized in that it is plastically deformed so as not to return to the shape before expansion.
- the pseudo-lesioned member is more easily deformed than the pseudo-tubular tissue.
- the pseudo-lesioned member is less likely to return to the shape before expansion than the pseudo-tubular tissue.
- the pseudo-tubular tissue is made of a thermoplastic resin.
- the pseudo-tubular tissue is a strip of the tubular body that becomes the pseudo-tubular tissue, so that the elongation becomes 100% at 1 minute at room temperature.
- the initial tensile stress when pulled in the circumferential direction of the tubular body and f 0, as it is tensile stress at 5 min after holding the elongation of the 100% and f t the stress relaxation rate ((f 0 - When f t ) / f 0 ) ⁇ 100, it is preferable that the stress relaxation rate is 20 to 60%.
- the tensile elastic modulus of the pseudo-tubular tissue is preferably equal to or greater than the compressive elastic modulus of the pseudo-lesioned member.
- the tensile elastic modulus of the pseudo-tubular tissue is preferably 0.5 to 50 MPa.
- the pseudo-tubular tissue has a relationship in which d 2 / d 1 is 1.01 to 2 when the inner diameter is ⁇ d 1 and the outer diameter is ⁇ d 2. Is preferably satisfied.
- the inner diameter ⁇ d 1 is preferably 0.5 to 10 mm.
- the pseudo-tubular tissue has a branched portion that is branched in the middle.
- the pseudo-lesioned member is arranged at the branch portion.
- the pseudo-lesioned member has a through-hole penetrating in the longitudinal direction of the pseudo-tubular tissue,
- the through holes are preferably in contact with each other or separated from each other.
- the through hole is formed with a tapered portion at one or both end portions where the diameter of the through hole gradually increases from the inner side toward the end side. It is preferable.
- the pseudo-lesioned member is inserted in a compressed state in the lumen.
- the pseudo-lesioned member is made of a material containing at least one of silicone clay, rubber clay, resin clay, and oil clay.
- the pseudo-elastic lesion member has a compression elastic modulus of 0.001 to 0.5 MPa.
- the pseudo-lesion member is It is preferably used for extended training.
- the medical device is preferably a balloon catheter and / or stent used for percutaneous coronary angioplasty.
- Consists of a tubular body having a lumen comprising a pseudo-tubular tissue that mimics a tubular tissue
- the pseudo-tubular structure is composed of a plastically deformable material, and a diameter-reduced portion is formed by plastic deformation by reducing the diameter in the middle of the longitudinal direction
- It is a living body model for training characterized in that the reduced diameter portion is regarded as a stenosis portion generated in a tubular tissue, and used for expansion training for expanding the stenosis portion.
- the reduced diameter portion is plastically deformed so as not to return to the shape before expansion due to the expansion. preferable.
- the pseudo-tubular tissue has heat shrinkability
- the reduced diameter portion is preferably a portion formed by heating the pseudo tubular tissue.
- the pseudo-tubular tissue can be stretched in the longitudinal direction
- the reduced diameter portion is preferably a portion formed by pulling the pseudo-tubular tissue in the opposite direction along the longitudinal direction.
- the pseudo-tubular tissue is made of a thermoplastic resin.
- the pseudo-tubular tissue is a strip of the tubular body that becomes the pseudo-tubular tissue, so that the elongation becomes 100% at 1 minute at room temperature.
- the initial tensile stress when the tubular body is pulled in the circumferential direction is defined as f 0, and the tensile stress after 5 minutes while maintaining the 100% elongation is defined as ft, and the stress relaxation rate is expressed as ((f 0 It is preferably made of a material having a stress relaxation rate of 20 to 60% when ⁇ f t ) / f 0 ) ⁇ 100.
- the tensile elastic modulus of the pseudo-tubular tissue is preferably 0.5 to 50 MPa.
- the reduced diameter portion has a portion whose inner diameter has changed.
- a groove is formed in the reduced diameter portion.
- the reduced diameter portion is provided with a blocking member that prevents a part of the reduced diameter portion from expanding when the expansion training is performed.
- the pseudo-lesion member is It is preferably used for extended training.
- the medical device is preferably a balloon catheter and / or stent used for percutaneous coronary angioplasty.
- the present invention provides: A method for producing the training biological model according to (4) above,
- the pseudo-tubular tissue has heat shrinkability,
- the reduced diameter portion is formed by heating the middle of the pseudo tubular tissue.
- This provides a training biological model in which a reduced diameter portion approximating the physical properties of the stenosis occurring in the tubular tissue can be arranged at an arbitrary size (shape) at an arbitrary position of the pseudo tubular tissue. And since the training corresponding to various patient pathologies can be carried out using the biological model for training provided with this reduced diameter portion, the surgeon learns more advanced techniques at a place other than the surgery performed on the patient. be able to.
- the present invention provides: A method for producing the training biological model according to (4) above, The pseudo-tubular tissue is stretchable in the longitudinal direction; In the manufacturing method of the living body model for training, the reduced diameter portion is formed by pulling the pseudo tubular tissue in the opposite directions along the longitudinal direction.
- This provides a training biological model in which a reduced diameter portion approximating the physical properties of the stenosis occurring in the tubular tissue can be arranged at an arbitrary size (shape) at an arbitrary position of the pseudo tubular tissue. And since the training corresponding to various patient pathologies can be carried out using the biological model for training provided with this reduced diameter portion, the surgeon learns more advanced techniques at a place other than the surgery performed on the patient. be able to.
- a regulating member that regulates the degree of diameter reduction of the reduced diameter portion when the reduced diameter portion is formed.
- the restricting member is made by imitating a stenosis shape of an actual tubular tissue.
- the present invention provides: A pseudo-tubular tissue that is formed of a tubular body, has a reduced diameter portion that is reduced in diameter in the longitudinal direction, and imitates a tubular tissue; A reinforcing member that is provided on the outer peripheral side of the reduced diameter portion and reinforces the reduced diameter portion; The reduced diameter portion and the reinforcing member constitute a pseudo stenosis portion simulating a stenosis portion generated in a tubular tissue, and the pseudo stenosis portion is used for expansion training for expanding the stenosis portion. It is a biological model for training.
- the pseudo-stenosis part approximated to the physical property of the stenosis part generated in the tubular tissue can be arranged at any position and in any size (shape). Therefore, since the training corresponding to various patient pathologies can be performed using the biological model for training provided with this pseudo-stenosis, the surgeon learns a higher level of technology at a place other than the operation performed on the patient. be able to.
- the pseudo stenosis part when the expansion training is performed, the pseudo stenosis part is plastically deformed so as not to return to the shape before expansion due to the expansion. preferable.
- At least one of the reduced diameter portion and the reinforcing member is made of a plastically deformable material.
- one of the reduced diameter portion and the reinforcing member is made of a plastically deformable material, and the other is made of an elastic material. preferable.
- At least the reduced diameter portion of the pseudo tubular tissue is made of a thermoplastic resin.
- the pseudo-tubular tissue is a strip of the tubular body that becomes the pseudo-tubular tissue, so that the elongation becomes 100% at 1 minute at room temperature.
- the initial tensile stress when pulled in the circumferential direction of the tubular body and f 0, as it is tensile stress at 5 min after holding the elongation of the 100% and f t the stress relaxation rate ((f 0 - When f t ) / f 0 ) ⁇ 100, it is preferable that the stress relaxation rate is 20 to 60%.
- the reinforcing member is made of a plastically deformable material
- the plastically deformable material is silicone clay, rubber clay, resin clay, and oil clay. It is preferable that the material contains at least one of them.
- the reduced diameter portion includes a tapered portion in which the inner diameter of the reduced diameter portion is gradually increased from the inner side toward the end portion at one end portion or both end portions thereof. Is preferably formed.
- the reinforcing member has a ring shape along the circumferential direction of the reduced diameter portion.
- a regulating member that is installed on the outer peripheral side of the reinforcing member and regulates the deformation when the reinforcing member is deformed.
- the regulating member is a ring-shaped band made of a plastically deformable material or an elastic material.
- the medical device is preferably a balloon catheter and / or stent used for percutaneous coronary angioplasty.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an artery (including a heart) in the whole human body.
- FIG. 2 is an overall photograph of the artery shown in FIG. 1 applied to a three-dimensional model.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing a first embodiment in which a pseudo-lesion member that is a living body model for training of the present invention is arranged in the right coronary artery.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for performing PTCA surgery training on a pseudo-lesioned member placed in the right coronary artery.
- FIG. 5 is a diagram showing various configurations of a stenotic pseudo-lesioned member (the left figure is a longitudinal sectional view, and the right figure is a sectional view taken along the line AA in the left figure).
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an artery (including a heart) in the whole human body.
- FIG. 2 is an overall photograph of the artery shown in FIG. 1 applied to a three-dimensional model.
- FIG. 6 is a diagram showing various configurations of a stenotic pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 7 is a diagram showing various configurations of the occlusion type pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 8 is a diagram showing various configurations of an occlusion type pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 7 is a diagram showing various configurations of the occlusion type pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 8 is a diagram showing various configurations of an o
- FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the state of the pseudo-lesioned member after training.
- FIG. 10 is a diagram for explaining a method of manufacturing a pseudo-lesioned member serving as a living body model for training according to the present invention, and arranging the manufactured pseudo-lesioned member in the lumen of the tube.
- FIG. 11 is a diagram for explaining another manufacturing method for manufacturing a pseudo-lesioned member that is a living body model for training of the present invention.
- FIG. 12 is a diagram showing another configuration of a pusher used when manufacturing a pseudo-lesion member that is a living body model for training of the present invention.
- FIG. 13 is a view for explaining the configuration of the connector (FIG. 13 (a) is a perspective view, and FIG.
- FIG. 13 (b) is a longitudinal sectional view).
- FIG. 14 is a diagram for explaining the configuration of the connection mechanism (a diagram (a) is a perspective view and a diagram (b) is a longitudinal sectional view).
- FIG. 15 is a schematic diagram showing a second embodiment in which a pseudo-lesion member that is a living body model for training of the present invention is arranged at a bifurcation of the left coronary artery.
- FIG. 16 is a longitudinal cross-sectional view showing various configurations of a pseudo-lesion member serving as a training biological model arranged at a branching portion.
- FIG. 17 is a diagram for showing a site where a lesion frequently occurs, on which a pseudo-lesion member serving as a living body model for training of the present invention is arranged.
- FIG. 18 is a diagram showing various configurations of a stenosis type living body model for training (the left figure is a longitudinal sectional view, and the right figure is a sectional view taken along line AA in the left figure).
- FIG. 19 is a diagram showing various configurations of a stenosis-type training biological model (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 20 is a diagram showing various configurations of the obstructive living body model for training (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 21 is a diagram showing various configurations of the obstructive living body model for training (the left diagram is a longitudinal sectional view, and the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram).
- FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing a state of the training biological model after training.
- FIG. 23 is a view for explaining the configuration of the connection tool (FIG. 23 (a) is a perspective view and FIG. 23 (b) is a longitudinal sectional view).
- FIGS. 24A and 24B are diagrams for explaining the configuration of the connection mechanism (a diagram (a) is a perspective view and a diagram (b) is a longitudinal sectional view).
- FIG. 25 is a diagram showing a test method for testing the material characteristics of the pseudo tubular member.
- FIG. 26 is a graph showing material properties (stress over time) of the pseudo tubular member tested by the test method shown in FIG.
- FIG. 27 is a diagram illustrating a procedure for performing PTCA training on a training biological model placed in the right coronary artery.
- FIG. 28 is a longitudinal section showing a living body model for training of the present invention.
- FIG. 29 is a longitudinal sectional view showing a state of the training biological model after training.
- FIG. 30 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 31 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 32 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 33 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 34 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 35 is a diagram for explaining a method of manufacturing the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 36 is a diagram for explaining a connection method to the training biological model of the present invention.
- FIG. 37 is a diagram for explaining a connection method for the training biological model of the present invention.
- FIG. 38 is a perspective view showing a fifth embodiment of the living body model for training of the present invention. 39 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- FIG. 40 is a perspective view showing a sixth embodiment of the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 41 is a perspective view showing a seventh embodiment of the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 42 is a perspective view showing an eighth embodiment of the biological model for training according to the present invention.
- 43 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
- FIG. 44 is a longitudinal sectional view showing a ninth embodiment of the biological model for training according to the present invention.
- FIG. 45 is a longitudinal cross-sectional view sequentially illustrating states when PTCA training is performed on the biological training model (tenth embodiment) of the present invention.
- FIG. 46 is a diagram for explaining a method of manufacturing the training biological model shown in FIG.
- FIG. 47 is a longitudinal cross-sectional view sequentially illustrating states when PTCA training is performed on a biological training model (11th embodiment) of the present invention.
- FIG. 48 is a longitudinal sectional view showing a living body model for training of the present invention (a twelfth embodiment).
- FIG. 49 is a longitudinal sectional view showing a living body model for training according to the present invention (a thirteenth embodiment).
- FIG. 50 is a longitudinal sectional view showing a biological model for training according to the present invention (fourteenth embodiment).
- a pseudo lesion member (lesion model) serving as a living body model for training of the present invention is disposed in the lumen portion of a tube having a lumen portion, and the lumen portion is narrowed or occluded when the lumen portion is disposed in the lumen portion.
- the pseudo-lesioned member is made of a plastically deformable material, and the pseudo-lesioned member is placed in the lumen and is subjected to training for expansion to ensure a flow path. In this case, the expansion causes plastic deformation to such an extent that it does not return to the shape before expansion.
- the pseudo-lesioned member is, for example, a three-dimensional model that is artificially manufactured by reproducing various types of human biological tubes having lumens such as blood vessels (arteries, veins), lymphatic vessels, bile ducts, ureters, and oviducts. (Pipe model) is placed, and using such a three-dimensional model, a medical device such as a balloon catheter is made to reach the pseudo-lesioned member, and then the pseudo-lesioned member is expanded to secure a flow path or to expand the pseudo-lesioned Training to place the stent on the member is performed.
- a pseudo lesion member is arrange
- the arteries (including the heart) in the whole human body have a shape as shown in the schematic diagram of FIG.
- a three-dimensional model corresponding to the shape of the artery is manufactured as follows based on, for example, the description of Japanese Patent No. 3613568.
- tomographic image data of a cavity (blood flow path) provided in an artery is obtained using an image diagnostic apparatus such as a CT scanner or an MRI scanner, and then based on the tomographic image data corresponding to the lumen of the artery. Then, a lumen model that forms the shape of the lumen of the artery is layered.
- pseudo-lesioned members By placing pseudo-lesioned members at arbitrary positions such as coronary arteries, cerebral arteries, carotid arteries, renal arteries, brachial arteries etc. After the medical instrument is positioned on the pseudo-lesioned member (stenosis model), training can be performed to secure the flow path by expanding the pseudo-lesioned member.
- the coronary artery included in the arterial model is simulated. A case where a lesion member is arranged will be described as a representative.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing a first embodiment in which a pseudo-lesion member serving as a training biological model of the present invention is placed in the right coronary artery
- FIG. 4 is a PTCA procedure for the pseudo-lesion member placed in the right coronary artery
- FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing various configurations of a stenosis type pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram)
- 7 and 8 are diagrams showing various configurations of the occlusion type pseudo-lesion member (the left figure is a longitudinal sectional view, the right figure is a sectional view taken along line AA of the left figure), and
- FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing various configurations of a stenosis type pseudo-lesioned member (the left diagram is a longitudinal sectional view, the right diagram is a sectional view taken along the line AA in the left diagram), 7
- FIG. 9 is a pseudo-lesion after training.
- FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the state of the member, and FIG. 10 is a diagram for explaining a method of manufacturing a pseudo-lesioned member that is a living body model for training of the present invention and arranging the manufactured pseudo-lesioned member in the lumen of the tube.
- FIG. 11 is a diagram for explaining another manufacturing method for manufacturing a pseudo-lesion member which is a living body model for training of the present invention
- 12 is a diagram showing another configuration of a pusher used when manufacturing a pseudo-lesioned member serving as a living body model for training of the present invention
- FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of a connector (FIG. ) Is a perspective view, FIG.
- FIG. 14 is a diagram for explaining the structure of the connection mechanism (FIG. (A) is a perspective view, FIG. (B) is a longitudinal sectional view), FIG. FIG. 16 is a schematic diagram showing a second embodiment in which a pseudo-lesion member serving as a living body model for training of the present invention is arranged at the bifurcation of the left coronary artery, and FIG. 16 shows various configurations of the pseudo-lesion member arranged at the bifurcation.
- FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a site where a lesion frequently occurs, on which a pseudo-lesion member serving as a living body model for training of the present invention is arranged.
- the upper side in FIGS. 3 to 17 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. 3, 15, and 17 also illustrate the shape of the heart so that the shape and position of the coronary artery can be easily understood.
- the coronary artery 10 includes a left coronary artery 3 and a right coronary artery 4 that branch left and right in the Valsalva sinus of the aorta 5.
- the coronary artery 10 is composed of a cured product of the above-described three-dimensional model molding material.
- the three-dimensional model molding material is not particularly limited.
- silicone elastomer silicone rubber such as silicone gel, polyurethane elastomer, silicone resin, epoxy resin, thermosetting resin such as phenol resin, polymethyl methacrylate, etc.
- thermoplastic resins such as polyvinyl chloride and polyethylene, and one or more of these can be used in combination.
- silicone rubber By configuring the coronary artery 10 with a cured product of this material, the coronary artery 10 is excellent in transparency and exhibits elasticity and flexibility approximating that of the actual coronary artery.
- the breaking strength of the coronary artery 10 made of silicone rubber is preferably about 0.5 to 3.0 MPa, and more preferably about 1.0 to 2.0 MPa.
- the breaking elongation of the coronary artery 10 is preferably about 50 to 300%, more preferably about 100 to 200%.
- the Shore A hardness (specified in ASTM D2240) of the coronary artery 10 is preferably about 10 to 40, more preferably about 25 to 35.
- the tensile elastic modulus of the coronary artery 10 is preferably about 0.01 to 5.0 MPa, and more preferably about 0.1 to 3.0 MPa.
- the inner diameter ⁇ of the coronary artery 10 is not particularly limited, but is preferably set to about 0.5 to 10 mm, and more preferably about 1.0 to 5.0 mm. By setting the inner diameter ⁇ of the coronary artery 10 within such a range, training corresponding to an actual human coronary artery can be reliably performed, and the skill of the operator can be improved accurately.
- the right coronary artery 4 exits from the upper part of the right coronary sinus, one of the Valsalva caves, and is covered by the right atrial appendage and travels between the right atrium and the pulmonary artery, and sharp edges along the right interventricular groove
- a blood vessel that feeds the posterior wall of the left ventricle and the lower side of the septum is derived from the posterior interventricular groove through the part 41 and toward the posterior descending branch 42.
- Segment1 the upper half of the right coronary artery 4 from the entrance to the sharp edge 41 is called Segment1 (# 1: Proxy), and the lower half is called Segment2 (# 2: Middle).
- Segment 3 The process from the sharp edge 41 to the branch at the trailing descending branch 42 is referred to as Segment 3 (# 3: distal).
- the branch and subsequent branches of the rear descending branch 42 are referred to as Segment 4, and this Segment 4 is divided into three parts, # 4AV, # 4PD, and # 4PL.
- the left coronary artery 3 branches leftward from the upper part of the left coronary sinus, which is one of the Valsalva sinus, and branches into a left anterior descending branch 31 and a left circumflex branch 32 that enter the anterior chamber groove.
- a portion from the aorta 5 to the branch to the left anterior descending branch 31 and the left circumflex branch 32 is referred to as a left main trunk 33 (Segment 5).
- the left front descending branch 31 is subdivided into Segments 6 to 10, and the main trunk of the left front descending branch 31 is Segment 6 (# 6: Proximal), Segment 7 (# 7: Middle), Segment 8 (# 8: (segment 9), segment 9 (# 9: first diagonal branch) branches from between segment 6 and segment 7, and segment 10 (# 10: second diagonal branch) from between segment 7 and segment 8. Branched.
- the left circumflex branch 32 is subdivided into Segments 11 to 15, and the main trunk of the left circumflex branch 32 is classified into two segments, Segment 11 (# 11: Proximal) and Segment 13 (# 13: distal). , Segment 12 (# 12: obtuse marginal branch; OM) branches from the connection part of Segment 11 and Segment 13.
- the pseudo lesion member 21 is arranged on the Segment 2 (# 2: Middle) of the right coronary artery 4, and the pseudo lesion is formed on both ends of the Segment 2.
- the connecting portion 11 is provided via the member 21.
- the PTCA surgery training is performed on the pseudo-lesioned member 21 disposed at such a position, and the training is performed according to the following procedure.
- a sheath catheter (not shown) is inserted into the femoral artery, then a guide catheter guide wire (not shown) is inserted into the femoral artery, and the tip is advanced to the vicinity of the entrance of the right coronary artery 4 Then, the guide catheter 61 is advanced along the guide wire for the guide catheter, and the distal end thereof is positioned at the entrance of the right coronary artery 4 (see FIG. 4A).
- the guide catheter guide wire 62 is removed, the balloon catheter guide wire 62 is inserted into the guide catheter 61, the balloon catheter guide wire 62 is projected from the distal end of the guide catheter 61, and the right coronary artery 4
- the guide wire 62 for the balloon catheter is advanced to a position beyond the pseudo-lesioned member 21 arranged in (see FIG. 4B).
- the distal end portion of the balloon catheter 63 inserted from the proximal end (femoral artery) side of the balloon catheter guide wire 62 is projected from the distal end of the guide catheter 61, and further along the balloon catheter guide wire 62.
- the balloon 64 of the balloon catheter 63 is positioned on the pseudo-lesioned member 21, the balloon 64 is inflated by injecting a balloon inflation fluid into the balloon 64 from the proximal end side of the balloon catheter 63 (see FIG. 4 (c).) As a result, the pseudo-lesioned member 21 is expanded.
- the balloon inflation fluid is discharged from the proximal end side of the balloon catheter 63, and the balloon 64 is deflated as shown in FIG. 4 (d). Thereafter, the balloon catheter guide wire 62, balloon catheter 63, guide catheter 61 and sheath catheter are removed from the femoral artery side. Thereby, a blood flow path is formed in the pseudo-lesioned member 21.
- the shape of the pseudo bait lesion member 21 used for the training as described above is classified into a stenosis type or an occlusion type depending on the degree of stenosis.
- the shape of the pseudo-lesioned member 21 will be described in order by classifying these types.
- ⁇ Stenosis type> Of the stenotic pseudo-lesion member 21, the pseudo-lesion member 21 having the first configuration shown in FIG. 5A has a through-hole 23 penetrating in the axial direction (longitudinal direction) substantially at the center thereof. It is a cylindrical body whose overall shape is substantially cylindrical.
- the pseudo-lesioned member 21 having such a configuration, when the pseudo-lesioned member 21 is disposed in the right coronary artery (lumen portion) 4, the right coronary artery 4 is narrowed by the cylindrical body that forms the outer peripheral portion of the through hole 23. .
- the balloon catheter 63 is advanced along the balloon catheter guide wire 62 in the right coronary artery 4, and the balloon 64 is simulated to constrict the right coronary artery 4. It is suitable for training to expand the pseudo lesion member 21 (through hole 23) by reaching the lesion member 21, that is, the through hole 23 and then inflating the balloon 64.
- the length of the pseudo-lesioned member 21 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 mm, and more preferably about 5 to 50 mm. By setting the length of the pseudo-lesioned member 21 within such a range, it is possible to perform training more suitable for the size of the actual lesion site (stenosis site).
- the outer diameter ⁇ of the pseudo-lesioned member 21 is appropriately set according to the size of the inner diameter ⁇ of the right coronary artery 4 to be arranged, and is not particularly limited, but is about 0.5 to 5.0 mm. It is more preferable that the thickness is about 1.0 to 3.0 mm.
- the outer diameter ⁇ of the pseudo-lesioned member 21 set within such a range is set larger than the inner diameter ⁇ of the right coronary artery 4.
- the pseudo-lesioned member 21 is inserted into the right coronary artery (lumen) 4 in a compressed state, and as a result, the pseudo-lesioned member 21 is securely fixed in the right coronary artery 4.
- the inner diameter ⁇ of the through-hole 23 of the pseudo-lesioned member 21 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 2.0 mm, and more preferably about 0.3 to 1.0 mm.
- the pseudo lesion member 21 of the second configuration shown in FIG. 5B has a through hole 23 penetrating in the axial direction at the center thereof.
- the entire shape is substantially cylindrical, the pseudo-lesioned member 21 is provided with tapered portions where the diameter (outer diameter) of the through-hole 23 gradually increases from the inner side toward the outer side at both ends thereof. The widths at both ends are substantially “0”.
- the through-hole 23 has a funnel shape at both ends thereof, and the inclined surfaces 22 in which the inner peripheral surfaces of both ends of the pseudo lesion member 21 are inclined from the inside of the pseudo lesion member 21 toward both end portions. Respectively.
- the balloon catheter 63 is placed along the inclined surface 22 of the pseudo lesion member 21, It is suitable for training for expanding the pseudo-lesioned member 21 (through hole 23) by causing the balloon 64 to reach the inside of the through hole 23 and then inflating the balloon 64.
- the inclined surface 22 is not particularly limited, but is preferably inclined at an angle of about 15 ° to 65 ° with respect to the central axis of the through hole 23, and is inclined at an angle of about 22 ° to 55 °. More preferably. Thereby, the training more suitable for the shape of the actual stenosis part can be implemented reliably.
- the taper part is provided in the both ends of the pseudo-lesioned member 21, it is not limited to such a case, The taper part should just be provided in either one of two ends.
- the through hole 23 may be formed in any position and in any shape.
- the through hole 23 may be unevenly distributed on the edge side (FIG. 6A), or the edge portion. And may be partly open (FIG. 6 (b)), meandering (curved) (FIG. 6 (c)), and enlarged and reduced in diameter (FIG. 6 (b)). d)).
- the pseudo lesion member 21 having the third configuration shown in FIG. 7A among the occlusion type pseudo lesion member 21 has a hole 23 ′ continuous in the axial direction (longitudinal direction) at the center thereof.
- the inner surface of the hole 23 ' is in close contact with each other, and has the same configuration as the pseudo lesion member 21 of the first configuration described above.
- the inner surfaces of the holes 23 ' are in close contact with each other, whereby the right coronary artery 4 is occluded at the position where the pseudo lesion member 21 is disposed.
- the balloon 64 is expanded while expanding the hole 23 '. This is suitable for training to expand the pseudo-lesioned member 21 (hole 23 ') by causing the balloon 64 to inflate and then inflate the balloon 64.
- the pseudo-lesioned member 21 having the fourth configuration shown in FIG. 7B has through-holes 25 continuing from the hole 23 ′ at both ends of the hole 23 ′, and the diameter of the through-hole 25 is the inside thereof. Except for gradually increasing from the side toward the end side, the configuration is the same as the pseudo lesion member 21 having the third configuration described above.
- the pseudo lesion member 21 having the fourth configuration is a combination of the pseudo lesion member 21 having the second configuration and the pseudo lesion member 21 having the third configuration, and the inner surfaces of the holes 23 'are in close contact with each other.
- both end portions are constituted by tapered portions having inclined surfaces 22.
- the balloon catheter 63 is placed along the inclined surface 22 of the pseudo lesion member 21, After introducing the tip to the entrance of the hole 23 ′, the balloon 64 is made to reach the hole 23 ′ while expanding the hole 23 ′, and then the pseudo-lesion member 21 (through hole 23) is expanded by inflating the balloon 64. It is suitable for performing training.
- the hole 23 ′ is continuously formed substantially in the axial direction (longitudinal direction) substantially at the center thereof.
- an axially continuous cut 23 ′′ may be provided instead of the axially continuous hole 23 ′.
- the cut 23 ′′ may be formed at any position and in any shape.
- the cut line 23 ′′ may have a single character shape (FIG. 8 (a)) or a cross character shape (FIG. 8 (b)), or a U shape and unevenly distributed on the edge side (FIG. 8). (C)) may be formed, or one end of the cut may be open at a part of the outer periphery (FIG. 8D).
- the pseudo-lesioned member 21 having each of the shapes as described above is made of a plastically deformable material, and is placed in the right coronary artery 4 for training to expand to secure a flow path.
- the expansion causes plastic deformation to such an extent that it does not return to the shape before expansion.
- the pseudo-lesion member 21 is used for PTCA training, the pseudo-lesion member 21 is plastically deformed. Therefore, the balloon catheter guide wire 62 and the balloon catheter 63 are removed from the pseudo-lesion member 21 in the step [4]. Later, the pseudo-lesioned member 21 maintains the shape expanded by the balloon 64. Therefore, it is possible to more reliably evaluate whether or not the moving part 211, the dissociation part 212, and the like have occurred in the pseudo-lesioned member 21 after the PTCA operation training, so that higher quality training can be performed. .
- training can be performed while observing the expansion of the balloon 64 in the step [3] visually or with an X-ray contrast image, and the degree of expansion of the pseudo-lesion member 21, the moving part 211, the dissociating part 212, and the like are generated. Since it can be determined on the spot, higher quality training can be performed from this viewpoint.
- the stent 81 is applied to the pseudo-lesioned member 21 after the blood flow is restored by the step [4], that is, the pseudo-lesioned member 21 after the PTCA operation is performed.
- the restenosis of the pseudo-lesioned member 21 and the dissociation of the dissociation part 212 can be prevented.
- the pseudo-lesion member 21 can also be used for training of treatment for placing the stent 81, and if the pseudo-lesion member 21 is used for such training, restenosis or dissociation of the dissociation part 212 is preferably prevented. This evaluation can be carried out more reliably.
- the pseudo-lesioned member 21 that is plastically deformed has a smaller elastic modulus than the right coronary artery 4 in which it is disposed.
- An actual lesion site (stenosis site) formed in the human body is mainly composed of deposits in which cholesterol is deposited in blood vessels, and generally its elastic modulus is smaller than that of blood vessels. Therefore, by making the elastic modulus of the pseudo-lesioned member 21 smaller than the elastic modulus of the right coronary artery 4, it is possible to reliably perform training that approximates the physical properties of the actual lesion site.
- the compressive elastic modulus of the pseudo-lesioned member 21 is preferably about 0.001 to 0.5 MPa, and more preferably about 0.01 to 0.3 MPa.
- the physical properties of the pseudo-lesioned member 21 are plastically deformed in a state closer to the actual lesion site, and higher quality training is performed. Can be implemented.
- the constituent material of the pseudo-lesioned member 21 can cause the pseudo-lesioned member 21 to exhibit the physical properties as described above, and the physical properties of the pseudo-lesioned member 21 after molding as the pseudo-lesioned member 21 are maintained for a long time. It is preferable that the is difficult to change.
- silicone clay examples include silicone clay, rubber clay, resin clay, and oil clay, and one or more of these can be used in combination.
- silicone clay as silicone rubber, polyorganosiloxane having a viscosity of about 5000 to 200,000 cSt (25 ° C.) and polyorganosiloxane having a viscosity of 1 million cSt (25 ° C.) or more are weighted. 100 parts by weight mixed at a ratio of 80:20 to 40:60, and a combination of one or more of quartz powder, diatomaceous earth, magnesium silicate, calcium carbonate, talc, mica powder, etc. as inorganic filler 20 -100 parts by weight, and other liquid paraffin containing 10 parts by weight as necessary.
- the silicone clay having such a structure is prepared by using the above-mentioned silicone rubber, inorganic filler, and liquid paraffin as required, and using a kneader used for usual rubber kneading such as a roll and a kneader. Can be obtained by uniformly kneading.
- the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 50 ⁇ m, and more preferably about 0.5 to 30 ⁇ m. If the average particle size is less than 0.1 ⁇ m, the silicone clay may be too hard or the viscosity may be poor depending on the type of the inorganic filler. On the other hand, if the average particle size exceeds 50 ⁇ m, depending on the type of the inorganic filler, it may be difficult to obtain stretched physical properties. When the blending amount of the inorganic filler is too small, it is difficult to obtain a preferable clay-like material, and when it is too large, there is a possibility that it becomes too hard.
- liquid paraffin has a function of improving the viscosity, but if this content is too large, it may bleed and adhere to the hand.
- Examples of rubber clay include those containing natural rubber or butyl rubber instead of the silicone rubber.
- the resin clay generally, a clay composed mainly of starch and / or flour and a vinyl acetate emulsion adhesive is used.
- starch and cereal flour include corn starch, potato starch, wheat starch, rice starch, tapioca starch and sweet potato starch, and wheat flour, corn flour, rice flour and buckwheat flour, respectively.
- vinyl acetate emulsion adhesive include a vinyl acetate resin emulsion, an ethylene-vinyl acetate copolymer emulsion, and an acrylic-vinyl acetate copolymer emulsion.
- the blending amount of these is preferably about 100 to 150 parts by weight of the vinyl acetate emulsion adhesive with respect to 100 parts by weight of starch or flour.
- the resin clay may contain inorganic powder, wax, soap and the like.
- the inorganic powder include quartz, kaolin, zeolite, diatomaceous earth, talc, bentonite, borax, and rock powder, and one or more of these can be used in combination.
- the wax include beeswax.
- the soap include fatty acid salt soap. However, as for these, it is preferable that the compounding quantity is all less than 10 weight part.
- oil clay a mixture of an inorganic filler such as clay, calcium carbonate or sericite clay, soap and an oil component is usually used. More specifically, liquid paraffin and / or microcrystalline wax is contained as an oil component in an amount of about 15 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler, and the soap includes alkali metal soap, alkaline earth metal soap, aluminum soap. Of these, a combination of one or two or more of them is preferably contained in an amount of about 0.2 to 15 parts by weight and further containing about 0.2 to 10 parts by weight of glycerin.
- silicone viscosity is transparent clay (manufactured by Nisshin Associates), and a specific example of resin clay is excellent (manufactured by Nisshin Associates).
- the pseudo lesion member 21 as described above can be manufactured, for example, as follows.
- an outer cylinder (sheath) 71 a pusher 72 slidable in the outer cylinder 71 and provided with a through hole 73 in the axial direction, and a wire 74 inserted into the through hole 73.
- the wire 74 is inserted into the through hole 73 and the outer cylinder 71 with the pusher 72 inserted into the outer cylinder 71.
- the pusher 72 has a flat surface as shown in FIG. 10, so that the pseudo lesion member 21 is manufactured in the first configuration.
- the through hole 23 can be meandered by meandering the wire 74 in the outer cylinder 71, and the wire 74 having a diameter that is enlarged or reduced can be used.
- the diameter of the through hole 23 can be increased or decreased.
- the inner surface of the outer cylinder 71 is preferably preliminarily coated with a release agent.
- a release agent for example, silicone oil etc. can be used.
- the manufactured pseudo-lesioned member 21 is placed in the segment 2 of the right coronary artery 4, that is, in the lumen of the tube.
- the pseudo lesion member 21 having the second configuration can be manufactured by changing the process [II] to the following process [II ′].
- a plastically deformable material which is a constituent material of the pseudo-lesioned member 21, was filled into the outer cylinder 71 in a state where the pusher 72 and the wire 74 whose distal end diameter is reduced toward the distal end side are inserted. Thereafter, another pusher 72 is inserted from the side opposite to the pusher 72 previously inserted. Thereafter, by molding the fluid material in this state, the pseudo lesion member 21 having the second configuration can be obtained in the outer cylinder 71 (see FIG. 11B).
- the through hole 73 is also unevenly distributed on the edge side in the pusher 72 as shown in FIG. If this is used, the pseudo-lesioned member 21 having such a configuration can be easily manufactured.
- connection portion 11 is a segment of Segment 2 so that the pseudo lesion member 21 can be disposed at the position of Segment 2 (# 2: Middle) of the right coronary artery 4.
- Segment 2 is configured such that one end is connected to Segment 1 and the other end is connected to Segment 3 by connection 11, thereby being detachable from right coronary artery 4.
- connection part 11 may be of any structure as long as it is detachable at the segment 2 part and can connect each end part to be connected liquid-tightly.
- the connector 12 has a through-hole 14 penetrating in the axial direction (longitudinal direction) at the center thereof, a main body 13 whose overall shape is substantially cylindrical, and a flange 15 provided substantially at the center of the main body 13. It is what has.
- the main body 13 has a diameter-reduced portion that is reduced in diameter at both ends, and the outer diameter of the reduced-diameter portion is set to be smaller than the inner diameter of the right coronary artery 4, and the flange 15 side (inner side) from the reduced-diameter portion. Then, the outer diameter is set larger than the inner diameter of the right coronary artery 4.
- the constituent material of the connector 12 is not particularly limited, but various resin materials are preferably used. Specifically, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), etc. Polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer Polymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PC) ), Etc., polyether, polyether ketone (PEK), polyether
- connection mechanism 16 includes a flange 17 provided at each distal end (cut plane) of the cut right coronary artery 4 and a ring-shaped member (first ring-shaped member) 18 rotatably supported by one right coronary artery 4. And a ring-shaped member (second ring-shaped member) 19 fixed to the other right coronary artery 4 so as to be in contact with the flange 17.
- the ring-shaped member 18 has an open portion that opens to the flange 17 side, and a female screw 181 is formed on the inner surface of the open portion.
- the ring-shaped member 19 has a male screw 191 formed on the outer peripheral surface thereof, and the ring-shaped member 19 is set to a size that can be inserted into an opening formed in the ring-shaped member 18.
- the ring-shaped member 19 can be inserted (screwed) into the open portion of the ring-shaped member 18.
- connection mechanism 16 having such a configuration, with the end faces of the two flanges 17 in contact with each other, the female screw 181 and the male screw 191 respectively formed on the ring-shaped members 18 and 19 are screwed together to Since the end surfaces of the flange 17 are in close contact with each other, the end portions of the right coronary artery 4 are fluid-tightly connected by the connection mechanism 16.
- the same constituent materials as those of the connection tool 12 described above are preferably used.
- Second Embodiment Like the Segment 2 (# 2: Middle) of the right coronary artery 4, a second embodiment in which the pseudo lesion member 21 is disposed in the left coronary artery 3 will be described.
- the pseudo lesion member 21 is disposed at a bifurcation 34 where the segment 6 of the left coronary artery 3 branches into a segment 7 and a segment 9.
- the configuration is the same as that of the first embodiment except that the connection portion 11 is provided in the middle of the Segment 6, the Segment 7 and the Segment 9 via the pseudo lesion member 21.
- the pseudo lesion member 21 arranged in such a branching portion 34 has, for example, a fifth configuration as shown in FIG. 16 (a) or a sixth configuration as shown in FIG. 16 (b). Is mentioned.
- the pseudo lesion member 21 of the fifth configuration is a cylindrical body that increases in diameter from one end to the other end, and the second hole described above except that the diameter of the through hole 23 formed in the inside is also increased. It is the thing of the structure similar to the pseudo-lesioned member 21 of the structure.
- the pseudo lesion member 21 of the fifth configuration having such a configuration is arranged such that the tip of the branching portion 34 is inserted into the other end side whose diameter is increased.
- the pseudo lesion member 21 of the sixth configuration is branched in a Y shape on the other end side where the diameter of the pseudo lesion member 21 is increased, and the through hole 23 formed therein is also branched in a Y shape. Except for the configuration, the configuration is the same as the pseudo lesion member 21 of the fifth configuration described above.
- the pseudo lesion member 21 of the sixth configuration having such a configuration is arranged so that the branch portion 34 of the left coronary artery 3 and the Y-shaped branch portion of the pseudo lesion member 21 are in contact with each other.
- the balloon catheter guide wire 62 is inserted from the Segment 6 to the Segment 7 side, and the balloon catheter 63 is advanced along the balloon catheter guide wire 62.
- the balloon 64 is made to reach the position of the pseudo-lesioned member 21, and the balloon 64 is further inflated at this position to expand the segment 7 side of the pseudo-lesioned member 21.
- the balloon catheter guide wire 62 is inserted from the Segment 6 to the Segment 9 side, and the balloon 64 is made to reach the position of the pseudo lesion member 21 in the same manner as described above, and then inflated to expand the Segment 9 side of the pseudo lesion member 21.
- training for securing the flow path is performed.
- connection portion 11 is provided in the middle of the Segment 6, Segment 7 and Segment 9 so that the pseudo lesion member 21 can be disposed in the branch portion 34.
- a part of Segment 6, Segment 7 and Segment 9 including the branching portion 34 is configured to be detachable from the left coronary artery 3 (see FIG. 15).
- the pseudo lesion member 21 having the fifth configuration and the sixth configuration described in the present embodiment can be manufactured in the same manner as the pseudo lesion member 21 described in the first embodiment. For example, prepare an outer cylinder that expands in a tapered shape, a pusher that has an outer diameter that matches the tapered inner diameter of the outer cylinder, and whose tip is reduced in diameter, and a wire that is inserted into the through hole. It can be formed by filling the outer cylinder with a plastically deformable material that is a constituent material of the member 21. Moreover, the pseudo lesion member 213 installed in the branch part 34 of FIG. 16B can be formed by separately covering the branch part 34 with a plastically deformable material.
- the pseudo-lesioned member 21 is arranged in the Segment 2 (# 2: Middle) of the right coronary artery 4
- the pseudo-lesioned member 21 is located in the left coronary artery 3.
- Segment 6 (# 6) has been described in the case where the segment 6 (# 6) is disposed at the branching portion 34 that branches into Segment 7 (# 7) and Segment 9 (# 9).
- the position at which the pseudo lesion member 21 is disposed is limited to such a position.
- the pseudo-lesioned member 21 may be arranged at a frequently occurring site where coronary artery stenosis or occlusion occurs with a high probability, and training corresponding to the frequently occurring site may be performed.
- positioned the position of-mark shown in FIG. 17 is mentioned, for example.
- the pseudo-lesion member 21 when used, the pseudo-lesion member 21 approximated to the physical property of the lesion site in the three-dimensional model using a tube having a lumen such as a coronary artery (blood vessel) can be arbitrarily selected. Arbitrary shapes can be arranged at the positions. Therefore, since it is possible to carry out training corresponding to various patient pathologies using the three-dimensional model including the pseudo-lesioned member 21, the surgeon learns a higher level of technology at a place other than the operation performed on the patient. Can do.
- FIG. 18 is a diagram showing various configurations of a stenosis-type training biological model (the left diagram is a longitudinal sectional view, the right diagram is a sectional view taken along line AA in the left diagram), and FIG. 19 is a stenotic training biological model
- FIG. 20 is a diagram showing various configurations (left is a vertical cross-sectional view, right is a cross-sectional view taken along line AA in the left), and FIG. 20 is a diagram showing various configurations of an obstructive living body model for training (the left is a vertical section).
- Fig. 21 is a cross-sectional view taken along the line AA in the left figure, and Fig.
- FIG. 21 is a diagram showing various configurations of the obstructive training biological model (the left figure is a longitudinal sectional view, the right figure is A- FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing the state of the biological model for training after training,
- FIG. 23 is a diagram for explaining the configuration of the connector (FIG. (A) is a perspective view, FIG. b) is a longitudinal sectional view),
- FIG. 24 is a view for explaining the structure of the connection mechanism (FIG. (a) is a perspective view, FIG. (b) is a longitudinal sectional view), and
- FIG. 25 is a material of a pseudo tubular member.
- Test characteristics FIG. 26 is a graph showing the material characteristics (stress change with time) of the pseudo tubular member tested by the test method shown in FIG.
- the upper side in FIGS. 18 to 24 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
- the living body model 1 for training of the present embodiment includes a right coronary artery 4 (Segment 2) of the coronary artery 10, a pseudo-lesioned member 121 disposed in the right coronary artery 4, and connection portions provided at both ends of the right coronary artery 4. 11.
- the end portion of the Segment 2 is connected to the Segment 1 and the Segment 3 via the respective connection portions 11.
- each connection part 11 is preferably configured to be detachable from Segment 1 and Segment 3.
- the right coronary artery 4 serving as the Segment 2 will be described.
- the right coronary artery 4 is composed of a tubular body 40 having a lumen 43.
- the inner diameter ⁇ d 1 and the outer diameter ⁇ d 2 are constant along the longitudinal direction.
- the right coronary artery 4 is made of a plastically deformable material, and the material is not particularly limited, and polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, nylon elastomer, soft polyvinyl chloride, ethylene / propylene copolymer.
- the material is not particularly limited, and polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, nylon elastomer, soft polyvinyl chloride, ethylene / propylene copolymer.
- thermoplastic resins such as polymers, and one or more of these can be used in combination.
- polyethylene it is particularly preferable to use polyethylene.
- a resin in which different densities, that is, crystallinity, such as low density polyethylene and high density polyethylene are mixed can also be used.
- the hardness of the right coronary artery 4 made of polyethylene is preferably 20 to 80, more preferably 25 to 35, for Shore A (as defined in JIS K6253).
- the breaking strength is preferably 5 to 30 MPa, and more preferably 8 to 12 MPa.
- the elongation at break is preferably about 100 to 600%, more preferably about 100 to 200%.
- the right coronary artery 4 can be reliably plastically deformed. Thereby, when expansion training is performed in combination with a pseudo-lesion member 121 to be described later, the right coronary artery 4 and the pseudo-lesion member 121 are collectively deformed, and the deformed state (expanded state) is reliably maintained (FIG. 22). reference).
- the tubular body (tube) 40 used as the base material of the right coronary artery 4 can be shape
- the plastically deformable material constituting the right coronary artery 4 that is, the thermoplastic resin has a material characteristic that the stress relaxation rate is preferably 20 to 60%, more preferably 20 to 30%.
- the “stress relaxation rate” is obtained (defined) for the tubular body 40 at room temperature by the test method shown in FIG.
- the tubular body 40 is formed into a strip 400, and one end (left side in the figure) of the strip 400 is fixed to become a fixed end 401, and the other end (right side in the figure) is It is a free end 402. Further, the strip 400 at this time has an overall length L.
- the free end 402 of the strip 400 is pulled to the right side (longitudinal direction) in the figure at a predetermined speed (tensile speed) (see FIG. 25B).
- the conditions at this time are pulled so that the total length becomes 2 L in one minute.
- the initial tensile stress when the total length becomes 2 L is defined as f 0 (see FIG. 26).
- the speed (tensile speed) is set to zero from the state shown in FIG. 25B, and the total length 2L is maintained (see FIG. 25C). Then, the tensile stress after 5 minutes from the speed set to zero and f t (see FIG. 26).
- the “stress relaxation rate” can be expressed by ((f 0 ⁇ f t ) / f 0 ) ⁇ 100.
- the right coronary artery 4 is more reliably deformed during expansion training, and thus approximates an actual human artery. Thereby, when extended training is performed, the same feeling as if the training is performing an actual procedure (PTCA technique) is obtained.
- the magnitude of the stress relaxation rate can be adjusted, for example, by appropriately selecting constituent materials.
- the tensile elastic modulus in the circumferential direction of the right coronary artery 4 is equal to or larger than the compressive elastic modulus of the pseudo-lesioned member 121.
- the compressive elastic modulus of the pseudo-lesioned member 121 is 0.001 to 0.5 MPa
- the tensile elastic modulus in the circumferential direction of the right coronary artery 4 is preferably 0.5 to 50 MPa, More preferably, it is ⁇ 5 MPa.
- the right coronary artery 4 is more is achieved, thereby satisfying the preferably has the ratio d 2 / d 1 satisfies 1.01 to 2 the relationship, the ratio d 2 / d 1 is from 1.01 to 1.2 relationship preferable.
- the inner diameter ⁇ d 1 of the right coronary artery 4 (Segment 2) is preferably set to about 2 to 5 mm.
- the right coronary artery 4 can be reliably deformed by being pressed through the pseudo-lesioned member 121 (see FIGS. 4 and 22).
- training corresponding to an actual human coronary artery can be performed with certainty, and the skill of the operator can be improved accurately.
- the shape of the pseudo-lesioned member 121 is classified into a stenosis type or an occlusion type according to the degree of stenosis with respect to the lumen portion 43.
- the pseudo-lesion member 121 having the first configuration shown in FIG. 18 (a) has a through hole 23 penetrating in the axial direction (longitudinal direction) substantially at the center thereof.
- the inner surfaces 231 are separated from each other, that is, a cylindrical body having an overall cylindrical shape.
- the pseudo-lesioned member 121 having such a configuration, when the pseudo-lesioned member 121 is placed in the lumen 43 of the right coronary artery 4, the lumen 43 is narrowed.
- the balloon catheter 63 is advanced in the right coronary artery 4 along the balloon catheter guide wire 62, and the balloon 64 is simulated to constrict the right coronary artery 4. It is suitable for training to expand the pseudo-lesioned member 121 (through-hole 23) by reaching the lesioned member 121, that is, the through-hole 23 and then inflating the balloon 64.
- the length of the pseudo-lesioned member 121 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 mm, and more preferably about 5 to 50 mm. By setting the length of the pseudo-lesioned member 121 within such a range, it is possible to perform training more suitable for the actual size of the lesion site (stenosis site).
- the outer diameter ⁇ d 4 of the pseudo-lesioned member 121 is appropriately set according to the size of the inner diameter ⁇ d 1 of the right coronary artery 4 to be arranged, and is not particularly limited, and the right coronary artery in a natural state where no external force is applied. 4 is preferably set to be larger than the inner diameter ⁇ d 1 of 4.
- the pseudo-lesioned member 121 is inserted into the right coronary artery (lumen) 4 in a compressed state, and as a result, the pseudo-lesioned member 121 is reliably fixed in the right coronary artery 4. In this case, it is possible to reliably prevent the pseudo-lesioned member 121 from being unintentionally displaced due to contact with the balloon catheter guide wire 62 or the balloon catheter 63.
- the inner diameter ⁇ d 3 of the through hole 23 of the pseudo-lesioned member 121 is not particularly limited, but it is preferable to set ⁇ d 3 so that ( ⁇ d 1 ⁇ d 3 ) / ⁇ d 1 is 50 to 100%.
- ⁇ d 3 so that ( ⁇ d 1 ⁇ d 3 ) / ⁇ d 1 is 50 to 100%.
- ⁇ d 1 is set to 2 to 5 mm
- ⁇ d 3 is 0 to 2.5 mm
- the thickness of the pseudo-lesioned member 121 is about 0.5 to 2.5 mm. It should be noted that, if ⁇ d 3 is 0mm, the total occlusion.
- the pseudo lesion member 121 of the second configuration shown in FIG. 18B has a through hole 23 penetrating in the axial direction at the center thereof.
- the overall shape is substantially cylindrical, the pseudo-lesion member 121 is provided with tapered portions at both end portions where the hole diameter (outer diameter) of the through hole 23 gradually increases from the inner side toward the outer side. The widths at both ends are substantially “0”.
- the through-hole 23 has a funnel shape at both ends thereof, and the inclined surfaces 22 in which the inner peripheral surfaces of both ends of the pseudo lesion member 121 are inclined from the inside of the pseudo lesion member 121 toward both end sides. Respectively.
- the balloon catheter 63 is placed along the inclined surface 22 of the pseudo lesion member 121. It is suitable for training to expand the pseudo-lesioned member 121 (through hole 23) by causing the balloon 64 to reach the inside of the through hole 23 and then inflating the balloon 64.
- the inclined surface 22 is not particularly limited, but is preferably inclined at an angle of about 15 ° to 65 ° with respect to the central axis of the through hole 23, and is inclined at an angle of about 22 ° to 55 °. More preferably. Thereby, the training more suitable for the shape of the actual stenosis part can be implemented reliably.
- the pseudo lesion member 121 is provided with tapered portions at both ends, but the present invention is not limited to this, and it is only necessary that the tapered portion is provided at one of the two ends.
- the through hole 23 may be formed in any position and in any shape.
- the through hole 23 may be unevenly distributed on the edge side (outer peripheral side) (FIG. 19A).
- a part of the edge (outer periphery) may be open (FIG. 19B), meandering (curved) (FIG. 19C), or in the middle
- the diameter may be increased and decreased (FIG. 19 (d)).
- the pseudo lesion member 121 having the third configuration shown in FIG. 20 (a) has a hole (through hole) 23 ′ continuous in the axial direction (longitudinal direction) at the center thereof.
- the inner surfaces 231 of the holes 23 ′ are in close contact with each other, so that the lumen portion of the right coronary artery 4 at the position where the pseudo lesion member 121 is disposed. 43 is blocked.
- the balloon 64 is expanded while the hole 23 'is expanded. It is suitable for training to expand the pseudo-lesioned member 121 (hole 23 ') by causing the balloon 64 to inflate and then inflate the balloon 64.
- the pseudo lesion member 121 having the fourth configuration shown in FIG. 20B has through holes 25 continuing from the hole 23 ′ at both ends of the hole 23 ′, and the diameter of the through hole 25 is the inside thereof. Except for gradually increasing from the side toward the end portion side, the configuration is the same as the pseudo lesion member 121 having the third configuration described above.
- the pseudo lesion member 121 of the fourth configuration is a combination of the pseudo lesion member 121 of the second configuration and the pseudo lesion member 121 of the third configuration, and the inner surfaces 231 of the holes 23 ′ are formed with each other.
- the both end portions are formed of tapered portions having inclined surfaces 22.
- the balloon catheter 63 is placed along the inclined surface 22 of the pseudo lesion member 121. After introducing the tip to the entrance of the hole 23 ′, the balloon 64 is made to reach the hole 23 ′ while expanding the hole 23 ′, and then the pseudo-lesion member 121 (through hole 23) is expanded by inflating the balloon 64. It is suitable for performing training.
- the hole 23 ′ is continuously formed substantially in the axial direction (longitudinal direction) substantially at the center thereof has been described.
- an axially continuous cut 23 ′′ may be provided instead of the axially continuous hole 23 ′.
- the cut 23 ′′ may be formed at any position and in any shape.
- the cut line 23 ′′ may have a single character shape (FIG. 21A) or a cross shape (FIG. 21B), or a U shape and unevenly distributed on the edge side (FIG. 21). (C)) may be formed, or one end of the cut 23 ′′ may be opened at a part of the outer periphery (FIG. 21D).
- the pseudo-lesioned member 121 having each configuration having the above-described shape is made of a plastically deformable material, and the material is preferably different from that of the right coronary artery 4.
- Specific examples include silicone clay, rubber clay, resin clay, and oil clay as described above, and one or more of these can be used in combination.
- the pseudo-lesioned member 121 becomes easier to deform than the right coronary artery 4.
- the pseudo-lesioned member 121 is preferentially deformed over the expansion of the right coronary artery 4. This is almost the same phenomenon as when a stenosis is preferentially deformed over the right coronary artery when PTCA is performed on a stenosis that actually occurs in the human right coronary artery. Therefore, the trainer can perform training close to the actual procedure.
- the compression modulus of the pseudo-lesioned member 121 is preferably about 0.001 to 0.5 MPa, more preferably about 0.01 to 0.3 MPa.
- the right coronary artery 4 and the pseudo-lesioned member 121 are each deformed by dilatation training. However, the pseudo-lesioned member 121 is less likely to return than the right coronary artery 4 after the deformation. That is, the degree of plastic deformation of the right coronary artery 4 is smaller than that of the pseudo-lesioned member 121.
- the constituent material of the pseudo-lesioned member 121 can cause the pseudo-lesioned member 121 to exhibit the physical properties as described above, and maintains the plasticity for a long time. Therefore, the pseudo-lesioned member 121 is plastically deformed in a state closer to the actual lesion site, and thus the trainer can perform higher-quality training.
- the state of the training biological model 1 when PTCA training is performed using the training biological model 1 will be described in detail.
- the moving portion 211 is generated when the end of the pseudo-lesion member 121 moves outward (plaque shift, see FIG. 22A). Securing the flow path in the right coronary artery 4 (recovering blood flow) without causing the generation of the dissociation part 212 (see FIG. 22B) due to the partial rupture of the pseudo-lesioned member 121. Is technically required.
- the biological training model 1 is used for PTCA training, training that does not cause the generation of the moving part 211 or the generation of the dissociating part 212 can be performed.
- the pseudo-lesioned member 121 When performing PTCA training using the training biological model 1, the pseudo-lesioned member 121 is pressed outward by the inflated balloon 64 in the step [3]. The right coronary artery 4 is also pressed outward through the pseudo-lesioned member 121. As a result, the pseudo-lesioned member 121 and the right coronary artery 4 are collectively expanded and deformed.
- the pseudo lesion member 121 and the right coronary artery 4 are plastically deformed as described above. Therefore, the expanded and deformed state, that is, the shape expanded by the balloon 64 is maintained without returning to the shape before expansion. This is almost the same phenomenon as when the right coronary artery and stenosis are expanded when PTCA is performed on a stenosis that actually occurs in the human right coronary artery.
- the training biological model 1 approximates the physical properties of the actual lesion when performing training aimed at improving the skill of the surgeon. Therefore, it is possible to reliably perform training in accordance with the actual technique.
- training can be performed while observing the expansion of the balloon 64 in the step [3] visually or with an X-ray contrast image, the degree of expansion of the pseudo-lesioned member 121 and the right coronary artery 4, the moving unit 211 and the dissociating unit 212. Therefore, it is possible to carry out higher quality training from such a viewpoint.
- the stent 81 is applied to the pseudo-lesioned member 121 after the blood flow is recovered by the step [4], that is, the pseudo-lesioned member 121 after the PTCA operation is performed.
- the training biological model 1 can also be used for training of treatment in which such a stent 81 is placed, and if the training biological model 1 is used for such training, restenosis and dissociation of the dissociation part 212 are suitably suppressed. It is possible to carry out the evaluation of whether or not there is more reliably.
- each connecting portion 11 is provided at each of both ends in order to allow the right coronary artery 4 as the Segment 2 to be detachable at both ends (see FIG. 3). That is, Segment 2 has a configuration in which one end is connected to the end of Segment 1 and the other end is connected to the end of Segment 3 at connection portion 11, thereby being detachable from right coronary artery 4 (FIG. 23, (See FIG. 24).
- FIG. 27 is a diagram showing a procedure for performing PTCA surgery training on a training biological model placed in the right coronary artery
- FIG. 28 is a longitudinal sectional view showing the training biological model of the present invention
- FIG. 29 is training.
- FIG. 30 to FIG. 35 are diagrams for explaining the method of manufacturing the training biological model of the present invention
- FIG. 38 is a perspective view showing a fifth embodiment of the training biological model of the present invention
- FIG. 39 is an AA line in FIG. 38.
- 40 is a perspective view showing a sixth embodiment of the biological training model of the present invention
- FIG. 41 is a perspective view showing the seventh embodiment of the biological biological model for training of the present invention
- FIG. 44 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 42
- FIG. 44 is a longitudinal section showing a ninth embodiment of the training biological model of the present invention.
- the training biological model 1 of the first embodiment shown in FIGS. 27 and 28 includes a right coronary artery 4 (Segment 2) of the coronary artery 10, a pseudo-lesioned part 221 disposed in the right coronary artery 4, and both ends of the right coronary artery 4. And a connecting part 11 provided in each part.
- the end portion of the Segment 2 is connected to the Segment 1 and the Segment 3 via the respective connection portions 11.
- each connection part 11 is preferably configured to be detachable from Segment 1 and Segment 3.
- the right coronary artery 4 is composed of a tubular body having a lumen 43. In the middle of the right coronary artery 4 in the longitudinal direction, a reduced diameter portion whose inner diameter and outer diameter are reduced is formed.
- This reduced diameter part can be regarded as a stenosis part generated in an artery (blood vessel). Therefore, the reduced diameter part becomes a pseudo-lesioned part 221 used for expansion training for expanding the stenosis part.
- the right coronary artery 4 is made of a plastically deformable material, and the material is not particularly limited, and polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, nylon elastomer, soft polyvinyl chloride, ethylene / propylene copolymer.
- the material is not particularly limited, and polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, nylon elastomer, soft polyvinyl chloride, ethylene / propylene copolymer.
- thermoplastic resins such as polymers, and one or more of these can be used in combination.
- polyethylene it is particularly preferable to use polyethylene.
- a resin in which different densities, that is, crystallinity, such as low density polyethylene and high density polyethylene are mixed can also be used.
- the hardness of the right coronary artery 4 made of polyethylene is preferably 20 to 80, more preferably 25 to 35, for Shore A (as defined in JIS K6253).
- the breaking strength is preferably 5 to 30 MPa, and more preferably 8 to 12 MPa.
- the elongation at break is preferably about 100 to 600%, more preferably about 100 to 200%.
- the tubular body 40 which is the base material of the right coronary artery 4 is molded so as to have heat shrinkability.
- the lesioned part forming region 20 where the pseudo-lesioned part 221 of the tubular body 40 is to be formed is heated or pulled, The lesion formation area 20 is reduced in diameter, and the pseudo lesion 221 is reliably formed.
- the pseudo-lesioned part 221 is expanded and deformed (expanded).
- the expanded deformed pseudo-lesioned portion 221 is plastically deformed to such an extent that it does not return to the shape before expansion (substantially the pseudo-lesioned portion 221 disappears), and therefore its deformed state (expanded state). Is reliably maintained (see FIG. 27). Further, since the tubular body 40 is made of polyethylene, the tubular body 40 can be easily formed by, for example, extrusion molding.
- plastically deformable material constituting the right coronary artery 4 that is, a thermoplastic resin
- a material exhibiting a stress relaxation rate and a tensile elastic modulus as described above can be used as the plastically deformable material constituting the right coronary artery 4.
- the inner diameter ⁇ d 1 and the outer diameter ⁇ d 2 are constant along the longitudinal direction except for the portion where the pseudo lesion 221 is formed.
- Such a right coronary artery 4 preferably satisfies the relationship of the ratio d 2 / d 1 of 1.01 to 2, and satisfies the relationship of the ratio d 2 / d 1 of 1.01 to 1.2. More preferred.
- the inner diameter ⁇ d 1 of the right coronary artery 4 (Segment 2) is preferably set to about 2 to 5 mm.
- the inner diameter ⁇ d 3 of the minimum portion of the pseudo-lesioned part 221 is not particularly limited, but it is preferable to set ⁇ d 3 so that ( ⁇ d 1 ⁇ d 3 ) / ⁇ d 1 is 50 to 100%.
- the length of the pseudo-lesioned part 221 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 mm, and more preferably about 5 to 50 mm. By setting the length of the pseudo-lesioned part 221 within such a range, it is possible to carry out training more suitable for the size of the actual lesioned part (stenosis part).
- inclined surfaces (tapered surfaces) 22 whose inner surfaces are inclined, that is, whose inner diameter gradually increases from the inner side toward the outer side.
- the inclined surface 22 is not particularly limited, but is preferably inclined at an angle of about 15 ° to 65 ° with respect to the central axis of the right coronary artery 4, and is inclined at an angle of about 22 ° to 55 °. More preferably. Thereby, the training more suitable for the shape of the actual stenosis part can be implemented reliably.
- the pseudo-lesioned part 221 is pressed outward by the inflated balloon 64 in the step [3] shown in FIG. Thereby, the pseudo lesion part 221 expands and deforms, and the pseudo lesion part 221 substantially disappears.
- the pseudo-lesioned part 221 is plastically deformed as described above. Therefore, the expanded and deformed state, that is, the shape expanded by the balloon 64 is maintained without returning to the shape before expansion. This is almost the same phenomenon as when the stenosis part is expanded when PTCA is performed on the stenosis part actually generated in the human right coronary artery.
- the training biological model 1 approximates the physical properties of the actual lesion when performing training aimed at improving the skill of the surgeon. Therefore, it is possible to reliably perform training in accordance with the actual technique.
- the training can be carried out while observing the expansion of the balloon 64 in the step [3] and the expansion of the pseudo-lesioned portion 221 by visual observation or an X-ray contrast image, the quality is higher from this viewpoint. Training can be carried out.
- the stent 81 is placed in the pseudo lesioned part 221 after the blood flow is restored by the step [4], that is, the pseudo lesioned part 221 after the PTCA operation is performed.
- the training biological model 1 can also be used for training for treatment in which such a stent 81 is placed, and if the training biological model 1 is used for such training, it is evaluated whether restenosis is suitably prevented. It can be implemented more reliably.
- the training biological model 1 having the above-described configuration can be manufactured, for example, by forming the pseudo-lesioned part 221 in the Segment 2 of the right coronary artery 4 as follows.
- a method of manufacturing the biological model for training 1 will be described.
- a tubular body 40 as a base material that becomes the right coronary artery 4 is prepared.
- the tubular body 40 is made of polyethylene and has heat shrinkability.
- a heat gun 100 such as a hair dryer
- hot air of, for example, 80 to 120 degrees is applied to the lesion formation region 20 of the tubular body 40 (right coronary artery 4).
- the affected part formation region 20 is heated by applying.
- heating is stopped when the diameter of the lesioned part forming region 20 is reduced to a desired size.
- the right coronary artery 4 in which the pseudo-lesioned part 221 is formed is obtained.
- the degree of stenosis of the pseudo-lesioned part 221 can be appropriately changed depending on the heating time and temperature.
- a tubular body 40 is prepared.
- a tip set to, for example, 80 to 120 degrees with respect to the lesion-forming region 20 of the tubular body 40.
- the lesion-forming region 20 is heated by applying 201.
- the tip 201 is separated from the lesioned part forming region 20. Thereby, the right coronary artery 4 in which the pseudo-lesioned part 221 is formed is obtained.
- a tubular body 40 is prepared.
- a pair of regulating members 300 used by being inserted through the tubular body 40 are prepared.
- Each regulating member 300 regulates the degree of diameter reduction of the lesioned part forming region 20 (pseudolesioned part 221). Since the pair of restricting members 300 have the same configuration, the one restricting member 300 will be representatively described.
- the restricting member 300 has a rod shape, and its outer diameter is changed, that is, a small diameter portion 301, a large diameter portion 302, and an outer diameter gradually decreasing portion located between the small diameter portion 301 and the large diameter portion 302. 303.
- the small diameter portion 301 and the large diameter portion 302 are formed at both ends of the regulating member 300.
- the outer diameter gradually decreasing portion 303 is a portion whose outer diameter gradually decreases from the large diameter portion 302 toward the small diameter portion 301.
- the small-diameter portion 301 is responsible for forming the portion that becomes the inner diameter ⁇ d 3 of the pseudo-lesioned portion 221
- the outer diameter gradually decreasing portion 303 is responsible for forming the portion that becomes the inclined surface 22 of the pseudo-lesioned portion 221.
- the large diameter portion 302 is responsible for forming a portion other than the pseudo-lesioned portion 221 of the right coronary artery 4.
- each regulating member 300 is inserted into the tubular body 40 from the small diameter portion 301 side, and the end faces are in contact with each other. At this time, each small diameter part 301 is positioned in the lesioned part forming region 20 of the tubular body 40.
- the tubular body 40 is heated by applying hot air of, for example, 80 to 120 degrees to the entire tubular body 40 using the heat gun 100.
- each regulating member 300 is removed. Thereby, the right coronary artery 4 in which the pseudo-lesioned part 221 is formed is obtained.
- the restriction member 300 since the restriction member 300 is used, the degree of diameter reduction of the pseudo-lesioned portion 221 is constant, and the right coronary artery 4 having a uniform shape can be mass-produced.
- a tubular body 40 is prepared.
- a regulating member 500 that is used by being inserted through the tubular body 40 is prepared.
- the regulating member 500 regulates the degree of diameter reduction of the lesioned part formation region 20 (pseudolesioned part 221).
- the regulating member 500 obtains tomographic image data in the vicinity of the stenosis of the right human right coronary artery using an image diagnostic apparatus such as a CT scanner or an MRI scanner, and then uses a three-dimensional printer based on the tomographic image data. It is a modeled one. Therefore, the regulating member 500 is formed with a plurality of outer diameter changing portions 501 whose outer diameter has changed. And each outer diameter change part 501 can be responsible for forming the part used as the pseudo lesion part 221, respectively. Further, the regulating member 500 is made of a photocurable resin, gypsum, silicon rubber, or the like.
- the regulating member 500 is inserted into the tubular body 40 as shown in FIG.
- each outer diameter change part 501 is located in the lesioned part formation area 20 of the tubular body 40.
- the tubular body 40 is heated by applying hot air of, for example, 80 to 120 degrees to the entire tubular body 40 using the heat gun 100.
- the regulating member 500 is removed by crushing, dissolving and stretching. As a result, the right coronary artery 4 having the pseudo-lesioned part 221 with the changed inner diameter is obtained. Further, since the regulating member 500 is used, the right coronary artery 4 having a uniform shape can be mass-produced.
- a tubular body 40 is prepared.
- the tubular body 40 is made of polyethylene as described above, and can be stretched in the longitudinal direction.
- forceps 400 are attached to both ends of the lesioned region 20 of the tubular body 40 (right coronary artery 4). And in this state, each forceps 400 is each hold
- the degree of stenosis of the pseudo-lesioned part 221 can be appropriately changed depending on the degree of stretching in the pulling operation.
- a regulating member 600 is prepared that is inserted into the tubular body 40 and used.
- the regulating member 600 regulates the degree of diameter reduction of the lesioned part forming region 20 (pseudolesioned part 221).
- This regulating member 600 can take a form of a rod having a constant outer diameter in the longitudinal direction and forming a portion that becomes the inner diameter ⁇ d 3 of the pseudo-lesioned part 221.
- the regulating member 600 is inserted into the tubular body 40.
- the lesioned part forming region 20 of the tubular body 40 is pulled in the opposite direction along the longitudinal direction by the same method as the fifth manufacturing method. Then, when the lesioned part forming region 20 expands and contracts in diameter, and its inner peripheral surface (inner surface 214) comes into contact with the outer peripheral surface of the regulating member 600, the pulling operation is stopped.
- the regulating member 600 is removed. Thereby, the right coronary artery 4 in which the pseudo-lesioned part 221 is formed is obtained. Further, since the regulating member 600 is used, the degree of diameter reduction of the pseudo-lesioned portion 221 is constant, and the right coronary artery 4 having a uniform shape can be mass-produced.
- a barb joint 9 is connected in advance to the right coronary artery 4 on the Segment 1 side.
- the barb joint 9 is obtained by changing the outer diameter of the connecting portion 91 in a stepwise manner.
- the connecting portion 91 of the barb joint 9 is inserted into the end portion of the right coronary artery 4 on the Segment 2 side, and the end portion is heated by applying hot air of, for example, 80 to 120 degrees using the heat gun 100 in this state (FIG. 36 ( b)). Then, when the end portion is reduced in diameter and comes into close contact with the connection portion 91, heating is stopped (see FIG. 36C). Thereby, the right coronary artery 4 on the Segment 1 side and the right coronary artery 4 on the Segment 2 side can be reliably connected via the barb joint 9.
- the connecting portion 91 of the barb joint 9 is inserted into the end portion of the right coronary artery 4 on the Segment 2 side.
- a heating wire 700 (for example, a nichrome wire) connected to a power source is wound around the outer peripheral portion of the end portion of the right coronary artery 4.
- the end of the right coronary artery 4 is reduced in diameter.
- electricity supply is stopped. Thereby, the right coronary artery 4 on the Segment 1 side and the right coronary artery 4 on the Segment 2 side can be reliably connected via the barb joint 9.
- a plurality of grooves 26 are formed in the pseudo-lesioned part 221 in the center part in the longitudinal direction of the outer peripheral part. These grooves 26 are formed along the longitudinal direction of the pseudo-lesioned part 221 and are arranged at equiangular intervals along the circumferential direction of the pseudo-lesioned part 221.
- the depth t 1 of each groove 26 is preferably about 1/10 to 1/2 of the wall thickness t 2 of the pseudo-lesioned portion 221, and 1/5 to 1 More preferably, it is about / 3.
- the depth t 1 can be set to 20 to 100 ⁇ m.
- each groove 26 Due to the formation of such grooves 26, as shown in FIG. 38 (b), the width of each groove 26 is expanded when an extension exercise is performed. The whole can be expanded reliably. This makes it possible to perform extended training that approximates the physical properties of the actual lesion, thereby improving the operator's technique.
- the method for forming the groove 26 is not particularly limited, and examples thereof include a method using a blade (for example, a cutter or a leuter), a method using a laser (for example, an excimer laser or a CO 2 laser), and the like.
- a blade for example, a cutter or a leuter
- a laser for example, an excimer laser or a CO 2 laser
- channel 26 is not limited to what was formed along the longitudinal direction of the pseudo-lesioned part 221, For example, what was formed along the circumferential direction of the pseudo-lesioned part 221 may be used. Further, the groove 26 may extend to a portion (end portion) other than the pseudo-lesioned portion 221 of the right coronary artery 4.
- the plurality of grooves 26 are formed unevenly on a part of the pseudo-lesioned part 221 in the circumferential direction (upper part in the figure). Even in such a pseudo-lesioned part 221, when the expansion training is performed, the width of each groove 26 is expanded, and as a result, the entire pseudo-lesioned part 221 can be reliably expanded. This makes it possible to perform extended training that approximates the physical properties of the actual lesion, thereby improving the operator's technique.
- the plurality of grooves 26 are formed so as to cross each other and to be unevenly distributed on a part of the pseudo lesioned part 221 in the circumferential direction (upper part in the figure). Even in such a pseudo-lesioned part 221, when the expansion training is performed, the width of each groove 26 is expanded, and as a result, the entire pseudo-lesioned part 221 can be reliably expanded. This makes it possible to perform extended training that approximates the physical properties of the actual lesion, thereby improving the operator's technique.
- the pseudo-lesioned part 221 is provided with a blocking member 27 fixedly distributed in a part of the outer peripheral part in the circumferential direction (upper part in the figure).
- This blocking member 27 prevents the portion of the pseudo-lesioned part 221 where the blocking member 27 is arranged from expanding when performing expansion training (see FIG. 43).
- Such a pseudo-lesioned part 221 imitates a calcified stenotic part among stenotic parts generated in an artery.
- extension training is performed on the pseudo lesioned part 221
- the pseudo lesioned part 221 changes from the state shown in FIG. 43A to the state shown in FIG. 43B, and the part other than the part where the blocking member 27 is arranged. Will be expanded. Thereby, the expansion training with respect to the calcified stenosis part can be performed.
- the material of the blocking member 27 having the above-described configuration is not particularly limited, and is preferably an adhesive that is sticky and solidifies after curing.
- an adhesive that is sticky and solidifies after curing.
- an epoxy resin adhesive, a rubber adhesive, and the like examples thereof include urethane adhesives, and one or two or more of these can be used in combination.
- the thickness of the blocking member 27 is not particularly limited, for example, the maximum thickness can be about 1 to 5 mm.
- the blocking member 27 is disposed on the outer peripheral portion of the pseudo-lesioned portion 221 in the illustrated configuration, the blocking member 27 is not limited to this and may be disposed on the inner peripheral portion of the pseudo-lesioned portion 221.
- the blocking member 27 may extend to a portion (end portion) other than the pseudo-lesioned portion 221 of the right coronary artery 4.
- the blocking member 27 can be made of epoxy resin, gypsum, various metal materials, etc., in which an epoxy resin and lime are mixed, in addition to the adhesive described above.
- the ninth embodiment will be described, the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
- the living body model 1 for training is applied to the left coronary artery 3 side.
- the pseudo-lesioned part 221 is provided in the middle of Segment 6, Segment 7 and Segment 9 so that the pseudo-lesioned part 221 can be arranged in the branch part 34.
- a part of Segment6, Segment7, and Segment9 containing the branch part 34 becomes a structure which can be attached or detached from the left coronary artery 3.
- FIG. 45 is a longitudinal cross-sectional view sequentially illustrating the state when performing PTCA training on the biological training model (tenth embodiment) of the present invention
- FIG. 46 illustrates the biological training model illustrated in FIG.
- FIG. 47 is a longitudinal cross-sectional view sequentially illustrating the state when training of PTCA is performed on the living body model for training of the present invention (11th embodiment)
- FIG. FIG. 49 is a longitudinal sectional view showing a living body model for training of the present invention (a twelfth embodiment)
- FIG. 49 is a longitudinal sectional view showing a living body model for training of the present invention (a thirteenth embodiment)
- FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the biological model for training (14th Embodiment).
- the training biological model 1 of the present embodiment shown in FIG. 45 includes a right coronary artery 4 (Segment 2) of the coronary artery 10 and connecting portions 11 provided at both ends of the right coronary artery 4, respectively.
- the end portion of the Segment 2 is connected to the Segment 1 and the Segment 3 via the respective connection portions 11.
- each connection part 11 is preferably configured to be detachable from Segment 1 and Segment 3.
- the right coronary artery 4 is composed of a tubular body having a lumen 43.
- a reduced diameter portion 44 whose inner diameter and outer diameter are reduced is formed.
- a concave portion 451 is formed in the outer peripheral portion 45 of the right coronary artery 4.
- a reinforcing member 307 that reinforces the reduced diameter portion 44 is disposed (contained) in the concave portion 451.
- the pseudo-lesioned portion 321 is configured by the reduced diameter portion 44 of the right coronary artery 4 and the reinforcing member 307. Then, expansion training (PTCA surgery training) can be performed on the pseudo-lesioned part 321.
- the inner diameter ⁇ d 1 and the outer diameter ⁇ d 2 are constant along the longitudinal direction except for the portion where the reduced diameter portion 44 is formed.
- Such a right coronary artery 4 preferably satisfies the relationship of the ratio d 2 / d 1 of 1.01 to 2, and satisfies the relationship of the ratio d 2 / d 1 of 1.01 to 1.2. More preferred. Further, it is preferable to set the inner diameter ⁇ d 1 of the right coronary artery 4 (Segment 2) to about 0.5 to 10 mm and the outer diameter ⁇ d 2 to about 0.51 to 12.0 mm.
- the inner diameter ⁇ d 3 of the minimum portion of the reduced diameter portion 44 is not particularly limited, but it is preferable to set ⁇ d 3 so that ( ⁇ d 1 ⁇ d 3 ) / ⁇ d 1 is 50 to 100%.
- the inner diameter ⁇ d 3 is preferably about 0.1 to 2.0 mm, more preferably about 0.3 to 1.0 mm.
- the length of the reduced diameter portion 44 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 mm, and more preferably about 5 to 50 mm. By setting the length of the reduced diameter portion 44 within such a range, it is possible to carry out training more suitable for the size of the actual lesion site (stenosis site).
- inclined surfaces (tapered surfaces (tapered portions)) 441 whose inner surfaces are inclined, that is, whose inner diameter gradually increases from the inner side toward the end side are formed. Accordingly, in the step [3], when the balloon 64 reaches the pseudo-lesioned portion 321, the balloon catheter 63 can be along the inclined surface 441 of the reduced diameter portion 44 (pseudo-lesioned portion 321). The operation can be performed easily and reliably.
- the inclined surface 441 is not particularly limited, but is preferably inclined at an angle of about 15 to 65 ° with respect to the central axis of the right coronary artery 4, and is inclined at an angle of about 22 to 55 °. Is more preferable.
- the inclined surface 441 is formed on both ends of the reduced diameter portion 44 in the configuration shown in FIG. 45, but is not limited thereto, and may be formed only on one end side of the reduced diameter portion 44, for example. .
- the inclined surface 441 is formed on the side where the balloon catheter 63 is inserted (the upper side in FIGS. 3 and 4). Is preferred.
- a reinforcing member 307 is disposed on the outer peripheral side of the reduced diameter portion 44 of the right coronary artery 4.
- the reinforcing member 307 reinforces the reduced diameter portion 44 and has a characteristic (hardness (a force against a radial force when the balloon 64 of the balloon catheter 63 is expanded) similar to the pseudo lesion portion 321 as a whole. )).
- a characteristic hardness (a force against a radial force when the balloon 64 of the balloon catheter 63 is expanded) similar to the pseudo lesion portion 321 as a whole.
- extension training does not approximate actual extension.
- the pseudo-lesioned portion 321 has characteristics approximating to the actual lesioned portion. It approximates the actual extension.
- the shape of the reinforcing member 307 has a ring shape along the circumferential direction of the reduced diameter portion 44.
- the entire reduced diameter portion 44 can be covered from the outside, and therefore the degree of reinforcement of the reduced diameter portion 44 is uniform along the circumferential direction. Further, it is possible to uniformly expand along the circumferential direction at the time of balloon expansion, and further, since the reinforcing member 307 is prevented from falling off, there is an advantage that reliable expansion training can be performed.
- the reinforcing member 307 preferably has a maximum thickness t max of 0.1 to 5 mm, and more preferably 0.25 to 4 mm.
- At least one of the reduced diameter part 44 and the reinforcing member 307 constituting the pseudo-lesioned part 321 is made of a plastically deformable material. That is, in the pseudo-lesioned part 321, when the reduced diameter part 44 and the reinforcing member 307 are each made of a plastically deformable material (hereinafter, this case is referred to as “first constituent material form”), When 44 is made of a plastically deformable material and the reinforcing member 307 is made of an elastic material (hereinafter, this case is referred to as “second constituent material form”), the reinforcing member 307 is a plastically deformable material. And the reduced diameter portion 44 is made of an elastic material (this case is hereinafter referred to as “third constituent material form”). In any case of the first to third constituent material forms, the pseudo-lesioned part 321 is plastically deformed.
- the entire right coronary artery 4 including the reduced diameter portion 44 is made of a plastically deformable material, and the material is not particularly limited, and polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, nylon elastomer, soft Examples thereof include thermoplastic resins such as polyvinyl chloride and ethylene / propylene copolymers, and one or more of them can be used in combination. Of these thermoplastic resins, it is particularly preferable to use polyethylene. In this case, a resin in which different densities, that is, crystallinity, such as low density polyethylene and high density polyethylene are mixed can also be used.
- the right coronary artery 4 is not limited to a material that is entirely made of a plastically deformable material.
- the reduced diameter portion 44 is made of a plastically deformable material, and portions other than the reduced diameter portion 44 are formed. It may be composed of an elastic material.
- the hardness of the right coronary artery 4 made of polyethylene is preferably 20 to 80, more preferably 25 to 35 in Shore A (as defined in JIS K6253).
- the breaking strength is preferably 5 to 30 MPa, and more preferably 8 to 12 MPa.
- the elongation at break is preferably about 100 to 600%, more preferably about 100 to 200%.
- the right coronary artery 4 can be reliably plastically deformed. Thereby, when expansion training is performed in combination with the reinforcing member 307, the reduced diameter portion 44 and the reinforcing member 307 are deformed collectively, and the deformed state (expanded state) is reliably maintained (FIG. 45B). reference).
- the tubular body (tube) 40 used as the base material of the right coronary artery 4 can be shape
- plastically deformable material constituting the right coronary artery 4 that is, a thermoplastic resin
- a material exhibiting a stress relaxation rate and a tensile elastic modulus as described above can be used as the plastically deformable material constituting the right coronary artery 4.
- the reinforcing member 307 is made of a plastically deformable material, and the material is preferably different from that of the right coronary artery 4.
- Specific examples include silicone clay, rubber clay, resin clay, and oil clay as described above, and one or more of these can be used in combination.
- the compression elastic modulus of the constituent material of the reinforcing member 307 is preferably about 0.001 to 0.5 MPa, and more preferably about 0.01 to 0.3 MPa.
- the pseudo-lesioned portion 321 is plastically deformed in a state where its physical properties are more approximate to the actual lesion site, so that higher quality training is performed. Can be implemented.
- the reinforcing member 307 By configuring the reinforcing member 307 with such a material, the reinforcing member 307 can be deformed following the deformation when the reduced diameter portion 44 is deformed (see FIG. 45B).
- the right coronary artery 4 and the reinforcing member 307 are each deformed by dilatation training. However, the reinforcing member 307 is less likely to return after the deformation than the right coronary artery 4. As a result, the pseudo-lesioned part 321 is maintained in its deformed state as a whole. That is, the pseudo-lesioned part 321 is plastically deformed to the extent that it does not return to its pre-expansion shape due to the expansion when the expansion training is performed. This is almost the same phenomenon as when the stenosis is deformed and the state is maintained even when PTCA is performed on the stenosis that actually occurs in the human right coronary artery. Therefore, the trainer can perform training close to the actual procedure.
- the training biological model 1 configured as described above can be manufactured, for example, as follows. Here, an example of a method for manufacturing the biological training model 1 will be described.
- a tubular body 40 is prepared as a base material that becomes the right coronary artery 4.
- the tubular body 40 is made of polyethylene and has heat shrinkability.
- a heat gun 100 such as a hair dryer
- hot air of 80 to 120 degrees is applied to the lesioned region 20 of the tubular body 40 (right coronary artery 4).
- the affected part formation region 20 is heated by applying.
- heating is stopped when the diameter of the lesioned part forming region 20 is reduced to a desired size.
- the right coronary artery 4 in which the pseudo lesion part 321 is formed is obtained.
- the degree of stenosis of the pseudo-lesioned portion 321 can be appropriately changed depending on the heating time and temperature.
- a reinforcing member 307 made of clay is prepared.
- the reinforcing member 307 has a “C” -shaped cross section in advance.
- the reduced diameter portion 44 of the right coronary artery 4 is inserted into the reinforcing member 307 through the missing portion 371 of the reinforcing member 307.
- the reinforcing member 307 is deformed along the recess 451 and positioned in the recess 451.
- the defect 371 is filled (disappeared) by deforming the reinforcing member 307.
- soldering iron can be used in place of the heat gun 100 when the reduced diameter portion 44 is formed.
- a method of pulling the tubular body 40 along its longitudinal direction can be used instead of the method of heating the tubular body 40.
- a regulating member that restricts the degree of the reduced diameter may be used.
- the restricting member include those that have a rod shape and can be inserted into the tubular body 40 and used.
- the right coronary artery 4 (the reduced diameter portion 44) is made of a plastically deformable material (thermoplastic resin) as described above.
- the reinforcing member 307 is made of an elastic material.
- the elastic material constituting the reinforcing member 307 is not particularly limited.
- polystyrene-poly (ethylene / propylene) block copolymer polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene copolymer, polystyrene- A mixture of one or more copolymers selected from the group consisting of poly (ethylene / butylene) block-polystyrene copolymers and polystyrene-poly (ethylene-ethylene / propylene) block-polystyrene copolymers.
- a polymer containing a softening agent that softens the polymer a softening agent that softens the polymer.
- copolymer examples include, for example, Septon series (manufactured by Kuraray Plastics, thermoplastic elastomer), Espolex SB series (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and the like.
- process oil is particularly preferably used, and the process oil is not particularly limited, and any of paraffinic, naphthenic and aromatic types may be used, and one of these may be used. Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
- process oil Diana process oil series (made by Idemitsu Kosan), JOMO process P (made by Japan Energy) etc. are mentioned, for example.
- the weight ratio of the copolymer to the softening agent is preferably about 1: 3 to 1:10, and more preferably about 1: 5 to 1: 7.
- the reinforcing member 307 that is elastically deformed may contain other additives as necessary in addition to the above-described constituent materials.
- additives include preventing aging of the pseudo-lesioned portion 321.
- Anti-aging agent antioxidant
- the like Antioxidant
- the anti-aging agent is not particularly limited, and examples thereof include amine-based or phenol-based anti-aging agents.
- examples of the amine-based anti-aging agent include N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine, N- ( 1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, amine derivatives such as 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, and phenolic aging
- the inhibitors include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,5-di-tert-amylhydroquinone, 2,5-di-tert-butyl-hydroquinone, 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol) and the like.
- the pseudo-lesioned part 321 composed of such a constituent material is substantially maintained in a deformed state as in the case of the first constituent material form. It is reduced as compared with that of the constituent material form, that is, it is slightly easier to return to the shape before expansion.
- the hardness can be changed by appropriately selecting the constituent material.
- pseudo-lesioned portions 321 approximating various stenotic objects with different hardnesses are obtained, and extension training corresponding to the pseudo-lesioned portions 321 is performed, that is, from when the expansion force is relatively small to when the expansion force is relatively large. Can be performed reliably.
- the reinforcing member 307 is made of a plastically deformable material (clay) as described above.
- the right coronary artery 4 (the reduced diameter portion 44) is made of an elastic material.
- the elastic material constituting the right coronary artery 4 is not particularly limited.
- natural rubber isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, hydrin rubber,
- Various rubber materials (especially those vulcanized) such as urethane rubber, silicone rubber, fluoro rubber, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, trans polyisoprene
- Various thermoplastic elastomers such as those based on fluorocarbons, fluororubbers, and chlorinated polyethylenes can be used, and one or more of these can be used in combination.
- the pseudo-lesioned part 321 composed of such a constituent material is substantially maintained in a deformed state as in the case of the first constituent material form. It is reduced from that of the constituent material form.
- the hardness can be changed by appropriately selecting the constituent material of the pseudo-lesioned part 321. Thereby, the pseudo-lesioned part 321 approximated to various stenotic objects with different hardnesses is obtained.
- the reduced diameter portion 44 is pressed outward by the inflated balloon 64 in the step [3] shown in FIG.
- the reinforcing member 307 is also pressed outward through the reduced diameter portion 44. Thereby, the reduced diameter portion 44 and the reinforcing member 307 are expanded and deformed collectively.
- the pseudo-lesioned part 321 is plastically deformed as described above. Therefore, the expanded and deformed state, that is, the shape expanded by the balloon 64 is maintained without returning to the shape before expansion. This is almost the same phenomenon as when the right coronary artery and stenosis are expanded when PTCA is performed on a stenosis that actually occurs in the human right coronary artery.
- the training biological model 1 approximates the physical properties of the actual lesion when performing training aimed at improving the skill of the surgeon. Therefore, it is possible to reliably perform training in accordance with the actual technique.
- the stent 81 is applied to the pseudo-lesioned part 321 after the blood flow is restored by the step [4], that is, the pseudo-lesioned part 321 after the PTCA operation is performed.
- the training biological model 1 can also be used for training of treatment in which such a stent 81 is placed, and if the training biological model 1 is used for such training, it is evaluated whether restenosis is suitably suppressed. It can be implemented more reliably.
- the restriction member 309 is a member that restricts (suppresses) deformation when the reinforcement member 307 is deformed by performing expansion training.
- the regulating member 309 is formed of a band, and the band is wound in a ring shape along the outer periphery of the reinforcing member 307. It is preferable that the inner peripheral portion 391 of the restricting member 309 is not fixed to the outer peripheral portion 45 of the right coronary artery 4.
- the reinforcing member 307 is pressed outward through the reduced diameter portion 44 and tends to be deformed.
- the outward deformation is restricted by the restricting member 309 (see FIG. 47B).
- the degree of reinforcement with respect to the reduced diameter portion 44 is increased, so that the pseudo lesion portion 321 is obtained that is harder than the pseudo lesion portion 321 of the first embodiment.
- the pseudo-lesioned part 321 is also maintained in its deformed shape, it is possible to reliably perform expansion training using the balloon catheter 63 in accordance with the actual procedure.
- placement training of the stent 81 as shown in FIG. 47 (c) can also be performed.
- the regulating member 309 since the regulating member 309 is also pressed outward through the reinforcing member 307 in the same manner as the reinforcing member 307, the regulating member 309 extends slightly in the circumferential direction. Thereby, a gap 392 is formed between the inner peripheral portion 391 of the regulating member 309 and the outer peripheral portion 45 of the right coronary artery 4, and a part of the reinforcing member 307 can enter the gap 392 (FIG. 47B). reference).
- the regulating member 309 is made of a plastically deformable material or an elastic material.
- the material that can be plastically deformed is not particularly limited, and for example, the materials mentioned as the constituent material of the right coronary artery 4 in the first constituent material form can be used.
- the elastic material is not particularly limited.
- the elastic material may be, for example, the material mentioned as the constituent material of the reinforcing member 307 in the second constituent material form, or the constituent material of the right coronary artery 4 in the third constituent material form. Such materials can be used. By using such a material, the deformation of the reinforcing member 307 can be reliably regulated.
- the reinforcing member 307B includes a plurality of (seven in the illustrated configuration) ring-shaped rubber (rubber) 372.
- ring-shaped rubber (rubber) 372 In the training biological model 1 shown in FIG.
- Each of the ring-shaped rubbers 372 has an inner diameter in a natural state where no external force is applied and is substantially equal to or slightly smaller than the outer diameter of the reduced diameter portion 44.
- the reinforcing member 307B having such a configuration can adjust the degree of reinforcement of the reduced diameter portion 44 in accordance with the number of ring-shaped rubber 372 installed.
- the reinforcing member 307C is made of a foamed elastic body (sponge).
- the reinforcing member 307 ⁇ / b> C has a cylindrical shape, and its natural inner diameter is substantially equal to or slightly smaller than the outer diameter of the reduced diameter portion 44.
- the reinforcing member 307C having such a configuration since the reinforcing member 307C is relatively flexible, the degree of reinforcement with respect to the reduced diameter portion 44 can be suppressed.
- the fourteenth embodiment will be described, but the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
- the living body model 1 for training is applied to the left coronary artery 3 side.
- the pseudo-lesioned part 321 and the reinforcing member 307 are provided in the middle of the Segment 6, the Segment 7 and the Segment 9 so that the pseudo-lesioned part 321 and the reinforcing member 307 can be arranged in the branch part 34, respectively.
- a part of Segment6, Segment7, and Segment9 containing the branch part 34 becomes a structure which can be attached or detached from the left coronary artery 3.
- each part constituting the training living body model includes: It can be replaced with any structure capable of performing the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
- the biological model for training of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
- the case where the pseudo lesion member of the present invention is placed and the training is performed on a tube artificially manufactured by reproducing a blood vessel (coronary artery) has been described. It is not limited to such a case, and training is carried out by placing a pseudo-lesion member on a tube possessed by a living body of an animal other than a human or a tube possessed by a human cadaver, that is, a tube other than a tube possessed by a human living body. May be.
- the pseudo-tubular tissue has been described as a typical example of a coronary artery (blood vessel), but is not limited thereto.
- a coronary artery blood vessel
- the esophagus, large intestine, small intestine, pancreatic duct, bile duct, ureter, oviduct, trachea It may mimic the bronchi.
- the pseudo-tubular structure is not limited to a single layer, and may be a layered structure in which a plurality of layers are stacked (layered body).
- the shape of the pseudo-tubular tissue may be linear, or a part or the whole may be curved.
- the pseudo-tubular tissue has the same wall thickness in the above-described embodiment in the part where the pseudo-lesioned part is formed and the other part.
- the wall thicknesses may be different from each other.
- the method of forming the pseudo-lesion is the method of heating or pulling in the above-described embodiment.
- a method of irradiating light ultraviolet rays, infrared rays
- high frequency irradiation microwave irradiation
- ultrasonic irradiation and the like can be given.
- the pseudo-tubular tissue has the same wall thickness in the above embodiment in the portion where the reduced diameter portion is formed and the other portions.
- the wall thicknesses may be different from each other.
- the training biological model of the present invention has a shape that is narrowed or occluded in the middle of a tubular body having a lumen, and includes a pseudo-lesion member simulating a lesion occurring in a tubular tissue, wherein the pseudo-lesion member is at least A part is made of a plastically deformable material and is used for expansion training for expansion. Therefore, when performing training for the purpose of improving the skill of the operator using the training biological model, the training biological model can be trained by approximating the physical properties of the actual lesion. Therefore, the living body model for training of the present invention has industrial applicability.
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Abstract
訓練用生体モデルは、内腔部を有する管状体の途中に狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材を備えている。この訓練用生体モデルでは、疑似病変部材は、少なくとも一部が塑性変形可能な材料で構成され、拡張を行なう拡張訓練に用いられる。特に、塑性変形可能な材料として、主としてシリコーン粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種で構成されたものを使用することができる。このような材料は、拡張訓練を行なった際にその拡張状態が確実に維持されるため、好ましい。
Description
本発明は、訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法に関するものである。
経皮的冠動脈形成術の一つとして、例えば、PTCA術(Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty:経皮的冠状動脈形成術)が知られている。
このPTCA術では、経大腿動脈法を適用した場合、次のような手技を経て、血管内の血流を回復させる。すなわち、I.まず、大腿動脈にシースカテーテルを挿入、次いで、これにガイドカテーテル用ガイドワイヤを挿入し、その先端を冠動脈入口付近まで進めた状態で、ガイドカテーテル用ガイドワイヤに沿わせてガイドカテーテルを進め、その先端を冠動脈口に位置させる。II.次に、ガイドカテーテル用ガイドワイヤを抜去し、バルーンカテーテル用ガイドワイヤをガイドカテーテル内に挿入して、ガイドカテーテルの先端からバルーンカテーテル用ガイドワイヤを突出させ、さらに冠動脈に生じている狭窄部位(病変部位)を越えた位置にまで進める。III.次に、バルーンカテーテル用ガイドワイヤを介してバルーンカテーテルを狭窄部位まで進め、バルーン部を狭窄部位に位置させた後、バルーンを膨張することにより狭窄部位すなわち血管壁を押し広げ、血液の通路を再形成して血流を回復させる。
以上のように、バルーンカテーテルを狭窄部位に位置させるには、複雑な工程を有し、術者には、極めて高度な技術が求められる。
そのため、近年、患者に対する手術の他に、術者の技術を向上さるための訓練に用いる生体モデルの開発が求められている。
かかる生体モデルとして、血管やリンパ管のような管をモデルとした管モデルの製造方法が、例えば、特許文献1で提案されている。
すなわち、特許文献1では、まず、CTスキャナやMRIスキャナ等の画像診断装置により得られた被検体の断層像データに基づき、この被検体の腔所領域を抽出してこの腔所領域に相当する内腔モデルを積層造形する。次に、この内腔モデルの周囲を立体モデル成形材料で囲繞した状態で立体モデル成形材料を硬化させた後、内腔モデルを除去することにより管モデル(立体モデル)を形成する。
かかる構成の立体モデルでは、立体モデル成形材料としてシリコーンゴムやポリウレタンエラストマー等のような弾性材料が用いられ、管モデルは、血管やリンパ管の物理的性質に近似させて形成される。そして、この立体モデルは、内腔モデルを囲繞するようにして形成されるため、病変部位である狭窄部位も前記管と一体的に形成され、管と同様の物理的性質を示すこととなる。しかしながら、例えば、血管に形成される狭窄部位は、主としてコレステロールが沈着したプラーク(沈着物)で構成されているため、その物理的性質は、血管とは大きく異なる。
そのため、特許文献1に記載の立体モデルでは、狭窄部位に生じた実際のプラークの物理的性質に対応した訓練を実施できず、バルーンを狭窄部位で膨らませた後のプラークの状態が確認できないため、血液の流路の再構築がどのようになされているかを知ることができないという問題がある。
さらに、立体モデルは、一人の被検体の断層像データに基づいて製造されているため、この被検体が健常者であった場合には、患者を対象とした訓練、すなわち、狭窄部位に対してバルーンを膨らませる訓練を実施することができない。また、たとえ、被検体が患者であったとしても、その患者が有する狭窄部位の位置または形状に対する訓練しかできず、様々な、位置および形状で生じる狭窄部位に対応した訓練を実施することができない。
本発明の目的は、訓練用生体モデルを用いて術者の技術向上を目的とする訓練を行う際に、訓練用生体モデルを実際の病変部の物理的性質に近似して訓練することができる訓練用生体モデル、および、かかる訓練用生体モデルを製造する訓練用生体モデルの製造方法を提供することにある。
(1) 上記目的を達成するために、本発明は、
内腔部を有する管状体の途中に狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、少なくとも一部が塑性変形可能な材料で構成され、拡張を行なう拡張訓練に用いられることを特徴とする訓練用生体モデルである。
内腔部を有する管状体の途中に狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、少なくとも一部が塑性変形可能な材料で構成され、拡張を行なう拡張訓練に用いられることを特徴とする訓練用生体モデルである。
これにより、訓練用生体モデルを用いて術者の技術向上を目的とする訓練を行う際に、訓練用生体モデルを実際の病変部の物理的性質に近似して訓練することができる。
(2) 上記目的を達成するために、本発明は、
内腔部を有する管の前記内腔部に配置され、前記内腔部に配置した際に前記内腔部を狭窄または閉塞する形状をなす疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、
前記疑似病変部材を前記内腔部に配置し、流路を確保するために拡張する訓練を行ったとき、前記拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデルである。
内腔部を有する管の前記内腔部に配置され、前記内腔部に配置した際に前記内腔部を狭窄または閉塞する形状をなす疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、
前記疑似病変部材を前記内腔部に配置し、流路を確保するために拡張する訓練を行ったとき、前記拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデルである。
これにより、血管等の内腔部を有する管を用いた立体モデルにおいて、病変部位の物理的性質に近似した訓練用生体モデルを、その任意の位置に任意の形状で配置することができる。そのため、この訓練用生体モデルを備える立体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記管よりも、その弾性率が小さいのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、圧縮弾性率は、0.001~0.5MPaであるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記塑性変形可能な材料は、主としてシリコーン粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種で構成されるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記内腔部に配置した際に、前記貫通孔の外周部により前記内腔部を狭窄するのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記貫通孔は、その一端部または両端部に前記貫通孔の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部を備えるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、軸方向に連続する切れ目または孔を有し、前記内腔部に配置した際に、前記切れ目または前記孔の内面同士が密着することにより、前記内腔部を閉塞するのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記切れ目または孔の一端または両端に、前記切れ目または孔から連続する貫通孔を有し、該貫通孔は、その孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部を備えるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記内腔部に圧縮された状態で挿入されるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、塑性変形可能な材料をワイヤおよび押し子が挿入された外筒に充填して成形したものであるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、1種または2種以上の医療器具を、前記管内を挿通させて前記訓練用生体モデルに到達させた後、前記訓練用生体モデルを拡張させる訓練に用いられるのが好ましい。
また、上記(2)に記載の訓練用生体モデルでは、前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントであるのが好ましい。
(3) 上記目的を達成するために、本発明は、
内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記疑似管状組織の前記内腔部に配置され、該内腔部を狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材とを備え、
前記疑似管状組織および前記疑似病変部材は、それぞれ、塑性変形可能な材料で構成されており、前記疑似管状組織における流路を確保するために前記疑似病変部材に対する拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデルである。
内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記疑似管状組織の前記内腔部に配置され、該内腔部を狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材とを備え、
前記疑似管状組織および前記疑似病変部材は、それぞれ、塑性変形可能な材料で構成されており、前記疑似管状組織における流路を確保するために前記疑似病変部材に対する拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデルである。
これにより、管状組織に生じる病変部に物理的性質に近似した疑似病変部材を、疑似管状組織の任意の位置に任意の形状で配置することができる。そのため、この疑似病変部材を備える訓練用生体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織よりも変形し易いものであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織よりも、その拡張後の形状が拡張前の形状に戻り難いものであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、熱可塑性樹脂で構成されているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織の引張弾性率は、前記疑似病変部材の圧縮弾性率と同じまたはそれより大きいのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織の引張弾性率は、0.5~50MPaであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、その内径をφd1とし、外径をφd2としたとき、d2/d1が1.01~2なる関係を満足するものであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記内径φd1は、0.5~10mmであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、その途中が分岐した分岐部を有するのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記分岐部に、前記疑似病変部材が配置されているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織の長手方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、その内面同士が接しているまたは離間しているのが好ましい。
前記貫通孔は、その内面同士が接しているまたは離間しているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記貫通孔には、その一端部または両端部に前記貫通孔の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部が形成されているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材は、前記内腔部に圧縮された状態で挿入されるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材は、シリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種を含む材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似病変部材の圧縮弾性率は、0.001~0.5MPaであるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似病変部材に到達させた後、該疑似病変部材を拡張させる訓練に用いられるのが好ましい。
また、上記(3)に記載の訓練用生体モデルでは、前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントであるのが好ましい。
(4) 上記目的を達成するために、本発明は、
内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織を備え、
前記疑似管状組織は、塑性変形可能な材料で構成され、その長手方向の途中が縮径して塑性変形したことにより縮径部が形成されており、
前記縮径部を管状組織に生じた狭窄部と見立て、該狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデルである。
内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織を備え、
前記疑似管状組織は、塑性変形可能な材料で構成され、その長手方向の途中が縮径して塑性変形したことにより縮径部が形成されており、
前記縮径部を管状組織に生じた狭窄部と見立て、該狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデルである。
これにより、管状組織に生じる狭窄部の物理的性質に近似した縮径部を、疑似管状組織の任意の位置に任意の大きさ(形状)で配置することができる。そのため、この縮径部を備える訓練用生体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部は、前記拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであるのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、熱収縮性を有し、
前記縮径部は、前記疑似管状組織を加熱することにより形成された部分であるのが好ましい。
前記縮径部は、前記疑似管状組織を加熱することにより形成された部分であるのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、その長手方向に延伸可能であり、
前記縮径部は、前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより形成された部分であるのが好ましい。
前記縮径部は、前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより形成された部分であるのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、熱可塑性樹脂で構成されているのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の円周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織の引張弾性率は、0.5~50MPaであるのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部は、その内径が変化した部分を有するのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部には、溝が形成されているのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部には、前記拡張訓練を行なった際、その一部が拡張するのを阻止する阻止部材が設置されているのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似病変部材に到達させた後、該疑似病変部材を拡張させる訓練に用いられるのが好ましい。
また、上記(4)に記載の訓練用生体モデルでは、前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントであるのが好ましい。
(5) 上記目的を達成するために、本発明は、
上記(4)に記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、熱収縮性を有し、
前記疑似管状組織の途中を加熱することにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法である。
上記(4)に記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、熱収縮性を有し、
前記疑似管状組織の途中を加熱することにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法である。
これにより、管状組織に生じる狭窄部の物理的性質に近似した縮径部を、疑似管状組織の任意の位置に任意の大きさ(形状)で配置することができる訓練用生体モデルを得。そして、この縮径部を備える訓練用生体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
(6) 上記目的を達成するために、本発明は、
上記(4)に記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、その長手方向に延伸可能であり、
前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法である。
上記(4)に記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、その長手方向に延伸可能であり、
前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法である。
これにより、管状組織に生じる狭窄部の物理的性質に近似した縮径部を、疑似管状組織の任意の位置に任意の大きさ(形状)で配置することができる訓練用生体モデルを得。そして、この縮径部を備える訓練用生体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
上記(5)または(6)に記載の訓練用生体モデルの製造方法では、前記縮径部を形成する際、該縮径部の縮径の程度を規制する規制部材を用いるのが好ましい。
上記(5)または(6)に記載の訓練用生体モデルの製造方法では、前記規制部材は、実際の管状組織の狭窄形状を模して作製されたものであるのが好ましい。
(7) 上記目的を達成するために、本発明は、
管状体で構成され、その長手方向の途中が縮径した縮径部を有し、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記縮径部の外周側に設けられ、該縮径部を補強する補強部材とを備え、
前記縮径部および前記補強部材で、管状組織に生じた狭窄部を模した疑似狭窄部が構成され、該疑似狭窄部を、前記狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデルである。
管状体で構成され、その長手方向の途中が縮径した縮径部を有し、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記縮径部の外周側に設けられ、該縮径部を補強する補強部材とを備え、
前記縮径部および前記補強部材で、管状組織に生じた狭窄部を模した疑似狭窄部が構成され、該疑似狭窄部を、前記狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデルである。
これにより、管状組織に生じる狭窄部の物理的性質に近似した疑似狭窄部を、任意の位置に任意の大きさ(形状)で配置することができる。そのため、この疑似狭窄部を備える訓練用生体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似狭窄部は、前記拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部および前記補強部材のうちの少なくとも一方は、塑性変形可能な材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部および前記補強部材のうちの一方は、塑性変形可能な材料で構成され、他方は、弾性材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、その少なくとも前記縮径部が熱可塑性樹脂で構成されているのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されているのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記補強部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、該塑性変形可能な材料は、シリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種を含む材料であるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記縮径部には、その一端部または両端部に前記縮径部の内径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部が形成されているのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記補強部材は、その形状が前記縮径部の周方向に沿ったリング状をなすものであるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記補強部材の外周側に設置され、該補強部材が変形した際にその変形を規制する規制部材をさらに備えるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記規制部材は、塑性変形可能な材料または弾性材料で構成されたリング状をなす帯体であるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似狭窄部に到達させた後、前記拡張訓練が行われるのが好ましい。
また、上記(7)に記載の訓練用生体モデルでは、前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントであるのが好ましい。
以下、本発明の訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<<第1実施形態>>
<<第1実施形態>>
本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材(病変モデル)は、内腔部を備える管の該内腔部に配置され、前記内腔部に配置した際に前記内腔部を狭窄または閉塞する形状をなす部材であり、当該疑似病変部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、前記疑似病変部材を前記内腔部に配置し、流路を確保するために拡張する訓練を行ったとき、前記拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものである。
この疑似病変部材は、例えば、血管(動脈、静脈)、リンパ管、胆管、尿管、卵管等の内腔部を備えるヒトの生体の各種管を再現して人工的に製造された立体モデル(管モデル)に配置され、かかる立体モデルを用いて、疑似病変部材にバルーンカテーテル等の医療器具を到達させ、その後、疑似病変部材を拡張することにより流路を確保したり、拡張した疑似病変部材にステントを留置するための訓練等が実施される。以下では、動脈の形状に対応して形成された立体モデルに、疑似病変部材を配置する場合を一例に説明する。
ヒトの全身における動脈(心臓を含む)は、図1の模式図に示すような形状をなしている。この動脈の形状に対応した立体モデルは、例えば、特許第3613568号公報の記載に基づいて、次のようにして製造される。
まず、動脈が備える腔部(血液の流路)の断層像データをCTスキャナ、MRIスキャナのような画像診断装置を用いて得た後、この動脈の内腔部に対応する断層像データに基づいて動脈の内腔部の形状をなす内腔モデルを積層造形する。
次に、内腔モデルの周囲を立体モデル成形材料で囲繞した状態で立体モデル成形材料を硬化させた後、内腔モデルを除去することにより、図2の全体写真に示すような、動脈の形状に対応した動脈モデル(立体モデル)が形成される。
上記のような動脈モデルが備える各部の動脈(モデル)、例えば、冠動脈、脳動脈、頸動脈、腎動脈、上腕動脈等の任意の位置に、疑似病変部材を配置することにより、バルーンカテーテル等の医療器具を疑似病変部材(狭窄モデル)に位置させた後、この疑似病変部材を拡張することにより流路を確保する訓練を行うことができるが、本実施形態では、動脈モデルが備える冠動脈に疑似病変部材を配置する場合を代表に説明する。
図3は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材が右冠動脈に配置された第1実施形態を示す模式図、図4は、右冠動脈に配置された疑似病変部材に対してPTCA術の訓練を行う手順を示す図、図5および図6は、狭窄型の疑似病変部材の各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図7および図8は、閉塞型の疑似病変部材の各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図9は、訓練後の疑似病変部材の状態を示す縦断面図、図10は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材を製造し、製造された疑似病変部材を管の内腔部に配置する方法を説明するための図、図11は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材を製造する他の製造方法を説明するための図、図12は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材を製造する際に用いられる押し子の他の構成を示す図、図13は、接続具の構成を説明するための図(図(a)は斜視図、図(B)は縦断面図)、図14は、接続機構の構成を説明するための図(図(a)は斜視図、図(B)は縦断面図)、図15は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材が左冠動脈の分岐部に配置された第2実施形態を示す模式図、図16は、分岐部に配置される疑似病変部材の各種構成を示す縦断面図、図17は、本発明の訓練用生体モデルとなる疑似病変部材が配置される、病変の好発部位を示すための図である。なお、以下の説明では、図3~17図中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図3、図15および図17には、冠動脈の形状および位置等が分かり易くなるように、心臓の形状についても併せて図示している。
冠動脈10は、大動脈5のバルサルバ洞において、左右に分岐する左冠動脈3および右冠動脈4からなる。
この冠動脈10は、前述した立体モデル成形材料の硬化物で構成される。
この冠動脈10は、前述した立体モデル成形材料の硬化物で構成される。
また、立体モデル成形材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンエラストマー、シリコーンゲルのようなシリコーンゴム、ポリウレタンエラストマー、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンのような熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、シリコーンゴムを用いるのが好ましい。この材料の硬化物で冠動脈10を構成することにより、冠動脈10は、透明性に優れ、かつ実際の冠動脈に近似した弾力性および柔軟性を発揮するものとなる。
具体的には、シリコーンゴムで構成される冠動脈10の破断強度は、0.5~3.0MPa程度であるのが好ましく、1.0~2.0MPa程度であるのがより好ましい。
また、冠動脈10の破断伸びは、50~300%程度であるのが好ましく、100~200%程度であるのがより好ましい。
さらに、冠動脈10のショアA硬度(ASTMD2240に規定)は、10~40程度であるのが好ましく、25~35程度であるのがより好ましい。
さらに、冠動脈10の引張弾性率は、0.01~5.0MPa程度であるのが好ましく、0.1~3.0MPa程度であるのがより好ましい。
また、冠動脈10の内径φは、特に限定されないが、0.5~10mm程度に設定されるのが好ましく、1.0~5.0mm程度に設定されるのがより好ましい。冠動脈10の内径φをかかる範囲内に設定することにより、実際のヒトの冠動脈に対応した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。
右冠動脈4は、バルサルバ洞窟の1つである右冠動脈洞の上部より前方に出た後、右心耳に覆われて右心房と肺動脈の間を走行し、右房室間溝に沿って鋭縁部41を回り後下行枝42に向かい、後室間溝で左心室後壁および中隔の下側を養う血管を派生する。
なお、この右冠動脈4において、右冠動脈4の入口から鋭縁部41までを半分にした上半分をSegment1(#1:Proximal)といい、その下半分をSegment2(#2:Middle)といい、鋭縁部41から後下行枝42で分岐するまでをSegment3(#3:distal)という。また、後下行枝42の分岐以降をSegment4といい、このSegment4は、#4AV・#4PD・#4PLの3つに分けられる。
また、左冠動脈3は、バルサルバ洞の1つである左冠動脈洞の上部より左前方に出て、前室間溝に入る左前下行枝31と、左回旋枝32とに分岐する。
なお、大動脈5から左前下行枝31と左回旋枝32とに分岐するまでの間の部位を左主幹部33(Segment5)という。また、左前下行枝31は、Segment6~10まで細分化されており、このうち左前下行枝31の本幹は、Segment6(#6:Proximal)、Segment7(#7:Middle)、Segment8(#8:distal)の3つに分類され、Segment6とSegment7との間からSegment9(#9:第1対角枝)が分岐し、Segment7とSegment8との間からSegment10(#10:第2対角枝)が分岐している。さらに、左回旋枝32は、Segment11~15まで細分化されており、このうち左回旋枝32の本幹は、Segment11(#11:Proximal)、Segment13(#13:distal)の2つに分類され、Segment11とSegment13との接続部からSegment12(#12:obtuse marginal branch;OM)が分岐している。
まず、本実施形態(第1実施形態)では、かかる構成の冠動脈10において、右冠動脈4のSegment2(#2:Middle)に疑似病変部材21が配置され、このSegment2の双方の端部に疑似病変部材21を介して接続部11が設けられている。
かかる位置に配置された疑似病変部材21に対して、PTCA術の訓練が行われるが、かかる訓練は、以下に示すような手順で実施される。
[1] まず、大腿動脈にシースカテーテル(図示せず)を挿入、次いで、これにガイドカテーテル用ガイドワイヤ(図示せず)を挿入し、その先端を右冠動脈4の入口付近にまで進めた状態で、ガイドカテーテル用ガイドワイヤに沿わせてガイドカテーテル61を進め、その先端を右冠動脈4の入口に位置させる(図4(a)参照。)。
[2] 次に、ガイドカテーテル用ガイドワイヤを抜去し、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62をガイドカテーテル61内に挿入してガイドカテーテル61の先端からバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62を突出させ、さらに右冠動脈4に配置した疑似病変部材21を越えた位置にまでバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62を進める(図4(b)参照。)。
[3] 次に、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62の基端(大腿動脈)側から挿通されたバルーンカテーテル63の先端部をガイドカテーテル61の先端から突出させ、さらにバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿って進め、バルーンカテーテル63のバルーン64を疑似病変部材21に位置させた後、バルーン64に、バルーンカテーテル63の基端側からバルーン膨張用の流体を注入することにより、バルーン64が膨張される(図4(c)参照。)。これにより、疑似病変部材21が押し広げられる。
[4] 次に、バルーンカテーテル63の基端側からバルーン膨張用の流体を排出し、図4(d)に示すようにバルーン64を収縮させる。その後、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62、バルーンカテーテル63、ガイドカテーテル61およびシースカテーテルを大腿動脈側から抜去する。これにより、疑似病変部材21に血流路が形成される。
以上のような訓練に用いられる擬餌病変部材21の形状は、その狭窄度に応じて、狭窄型または閉塞型のものに分類される。
以下、これら型の種類で分類して順次、疑似病変部材21の形状について説明する。
<狭窄型>
狭窄型の疑似病変部材21のうち、図5(a)に示す第1の構成の疑似病変部材21は、そのほぼ中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔23を有し、その全体形状がほぼ筒状をなす筒状体である。
<狭窄型>
狭窄型の疑似病変部材21のうち、図5(a)に示す第1の構成の疑似病変部材21は、そのほぼ中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔23を有し、その全体形状がほぼ筒状をなす筒状体である。
かかる構成の疑似病変部材21では、この疑似病変部材21を右冠動脈(内腔部)4に配置した際に、貫通孔23の外周部を構成する筒状体により、右冠動脈4が狭窄される。
この第1の構成の疑似病変部材21では、前記工程[3]において、バルーンカテーテル63をバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿って右冠動脈4内を進めて、バルーン64を右冠動脈4を狭窄する疑似病変部材21すなわち貫通孔23内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材21(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
疑似病変部材21の長さは、特に限定されないが、1~100mm程度であるのが好ましく、5~50mm程度であるのがより好ましい。疑似病変部材21の長さをかかる範囲内に設定することにより、より実際の病変部位(狭窄部位)の大きさに適した訓練を実施することができる。
また、疑似病変部材21の外径φは、配置する右冠動脈4の内径φの大きさに応じて適宜設定され、特に限定されるものではないが、0.5~5.0mm程度であるのが好ましく、1.0~3.0mm程度であるのがより好ましい。
なお、かかる範囲内に設定される疑似病変部材21の外径φは、右冠動脈4の内径φよりも大きく設定されているのが好ましい。これにより、疑似病変部材21は、右冠動脈(内腔部)4に圧縮された状態で挿入され、その結果、疑似病変部材21が右冠動脈4内に確実に固定されることとなるため、訓練の際に、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62やバルーンカテーテル63の接触により疑似病変部材21が不本意に位置ずれしてしまうのを確実に防止することができる。
さらに、疑似病変部材21の貫通孔23の内径φは、特に限定されないが、0.1~2.0mm程度であるのが好ましく、0.3~1.0mm程度であるのがより好ましい。貫通孔23の内径φをかかる範囲内に設定することにより、実際の狭窄部位の狭窄度に適した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。
次に、図5(b)に示す第2の構成の疑似病変部材21は、第1の構成の疑似病変部材21と同様に、その中心部に軸方向に貫通する貫通孔23を有し、その全体形状がほぼ筒状をなしているが、その両端部に、貫通孔23の孔径(外径)がその内部側から外部側に向かって漸増するテーパ部を備えており、疑似病変部材21の両端ではその幅が実質的に「0」となっている。
換言すれば、貫通孔23は、その両端部において、ロート状をなしており、疑似病変部材21の両端部内周面が、疑似病変部材21の内側から両端部側に向かって傾斜する傾斜面22をそれぞれ有している。
この第2の構成の疑似病変部材21では、前記工程[3]において、バルーン64を貫通孔23に到達させる際に、疑似病変部材21の傾斜面22にバルーンカテーテル63を沿わせるようにしながら、バルーン64を貫通孔23内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材21(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
なお、傾斜面22は、特に限定されないが、貫通孔23の中心軸に対して、15°~65°程度の角度で傾斜しているのが好ましく、22°~55°程度の角度で傾斜しているのがより好ましい。これにより、実際の狭窄部位の形状により適した訓練を確実に実施することができる。
さらに、本実施形態では、疑似病変部材21の両端部にテーパ部を備えているが、かかる場合に限定されず、2つの端部のいずれか一方にテーパ部が設けられていればよい。
また、第1の構成および第2の構成の疑似病変部材21では、貫通孔23が、そのほぼ中心部で軸方向(長手方向)にほぼ直行して貫通する場合について説明したが、かかる構成に限定されず、貫通孔23は如何なる位置に、如何なる形状で形成されていてもよく、例えば、貫通孔23は、縁部側に偏在(図6(a))していてもよいし、縁部でその一部が開放(図6(b))していてもよいし、蛇行(湾曲)(図6(c))していてもよいし、その途中で拡径および縮径(図6(d))していてもよい。
<閉塞型>
閉塞型の疑似病変部材21のうち、図7(a)に示す第3の構成の疑似病変部材21は、その中心部に軸方向(長手方向)に連続する孔23’を有し、この疑似病変部材21を右冠動脈4内に配置した際に、この孔23’の内面同士が密着していること以外は、前述した第1の構成の疑似病変部材21と同様の構成のものである。
閉塞型の疑似病変部材21のうち、図7(a)に示す第3の構成の疑似病変部材21は、その中心部に軸方向(長手方向)に連続する孔23’を有し、この疑似病変部材21を右冠動脈4内に配置した際に、この孔23’の内面同士が密着していること以外は、前述した第1の構成の疑似病変部材21と同様の構成のものである。
この第3の構成の疑似病変部材21では、上記のように、孔23’の内面同士が密着していることにより、この疑似病変部材21が配置された位置で右冠動脈4が閉塞される。
この第3の構成の疑似病変部材21では、前記工程[3]において、バルーンカテーテル63をバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿って右冠動脈4内を進める際に、孔23’を押し広げながらバルーン64をこの孔23’内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材21(孔23’)を拡張する訓練を行うのに好適である。
次に、図7(b)に示す第4の構成の疑似病変部材21は、孔23’の両端に、孔23’から連続する貫通孔25を有し、この貫通孔25の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増していること以外は、前述した第3の構成の疑似病変部材21と同様の構成のものである。
すなわち、第4の構成の疑似病変部材21は、第2の構成の疑似病変部材21と第3の構成の疑似病変部材21とを組み合わせた構成のものであり、孔23’の内面同士が密着し、かつ、その両端部が傾斜面22を備えるテーパ部で構成されるものである。
この第4の構成の疑似病変部材21では、前記工程[3]において、バルーン64を孔23’に到達させる際に、疑似病変部材21の傾斜面22にバルーンカテーテル63を沿わせるようにしながら、その先端を孔23’の入口まで導入した後、孔23’を押し広げながらバルーン64を孔23’内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材21(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
なお、第3の構成および第4の構成の疑似病変部材21では、孔23’が、そのほぼ中心部で軸方向(長手方向)にほぼ直行して連続的に形成されている場合について説明したが、かかる構成に限定されるものではない。具体的には、軸方向に連続する孔23’に代えて、軸方向に連続する切れ目23”であってもよい。また、この切れ目23”は如何なる位置に、如何なる形状で形成されていてもよく、例えば、切れ目23”は、一文字状(図8(a))または十文字状(図8(b))をなしていてもよいし、U字状をなして縁部側に偏在(図8(c))していてもよいし、切れ目の一端が外周の一部で開放する(図8(d))形状をなしていてもよい。
以上のような形状をなす各構成の疑似病変部材21は、本発明では、塑性変形可能な材料で構成されており、右冠動脈4に配置し、流路を確保するために拡張する訓練を行ったとき、前記拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものである。
ここで、PTCA術では、バルーン64で疑似病変部材21を拡張した際に、疑似病変部材21の端部が外側に移動することによる移動部211の発生(プラークシフト、図9(a)参照。)や、疑似病変部材21の一部が断裂することによる解離部212の発生(図9(b)参照。)等を生じさせることなく、流路を確保する(血流を回復させる)ことが技術的に求められる。
そこで、PTCA術の訓練に疑似病変部材21を用いれば、疑似病変部材21が塑性変形するため、前記工程[4]において、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62およびバルーンカテーテル63を疑似病変部材21から取り外した後にも、疑似病変部材21は、バルーン64で押し広げた形状を維持していることとなる。そのため、PTCA術の訓練の後に、疑似病変部材21に、移動部211や解離部212等が生じているか否かの評価をより確実に行え得るため、より質の高い訓練を実施することができる。
また、前記工程[3]におけるバルーン64の拡張を、目視やX線造影像で観察しながら訓練を実施でき、疑似病変部材21の拡張の度合いや、移動部211や解離部212等が生じているか否かの判断をその場で行い得るので、かかる観点からも、より質の高い訓練を実施することができる。
なお、前記工程[4]により血流が回復された後の疑似病変部材21、すなわちPTCA術が施術された後の疑似病変部材21に対して、図9(c)に示すように、ステント81を留置することにより、疑似病変部材21の再狭窄や解離部212の解離を防止することができる。このようなステント81を留置する治療の訓練にも疑似病変部材21を用いることができ、かかる訓練に疑似病変部材21を用いれば、再狭窄や解離部212の解離が好適に防止されているか否かの評価をより確実に実施することができる。
また、塑性変形する疑似病変部材21は、これが配置されている右冠動脈4よりも、その弾性率が小さくなっているのが好ましい。人体内で形成される実際の病変部位(狭窄部位)は、主としてコレステロールが血管に沈着した沈着物で構成され、一般的に、その弾性率は、血管の弾性率よりも小さい。そのため、疑似病変部材21の弾性率を、右冠動脈4の弾性率よりも小さくすることにより、実際の病変部位の物理的性質に近似した訓練を確実に実施することができる。
したがって、疑似病変部材21の圧縮弾性率は、0.001~0.5MPa程度であるのが好ましく、0.01~0.3MPa程度であるのがより好ましい。
疑似病変部材21の物性値をかかる範囲内のもとのすることにより、疑似病変部材21の物理的性質は、実際の病変部位により近似した状態で塑性変形するものとなり、より質の高い訓練を実施することができる。
疑似病変部材21の構成材料は、上述したような物理的性質を疑似病変部材21に発揮させ得るもので、かつ可塑性を長時間に亘って持続し疑似病変部材21として成形後もその物理的性質が変わりにくいものが好ましい。
具体的には、シリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記のうち、例えば、シリコーン粘土としては、シリコーンゴムとして、粘度が5000~20万cSt(25℃)程度のポリオルガノシロキサンと、粘度が100万cSt(25℃)以上のポリオルガノシロキサンとを重量比で80:20~40:60で混合したもの100重量部、無機充填材として、石英粉末、珪藻土、珪酸マグネシウム、炭酸カルシウム、タルクおよび雲母粉末等のうち1種または2種以上組み合わせたもの20~100重量部、その他必要に応じて流動パラフィンとして10重量部を含有するものが挙げられる。また、かかる構成のシリコーン粘土は、上記のシリコーンゴム、無機充填材および必要に応じて流動パラフィンをそれぞれ用意し、これらを、ロールおよびニーダー等の通常のゴム練りに使用される混練機を使用して均一に混練りすることにより得ることができる。
なお、無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、0.1~50μm程度であるのが好ましく、0.5~30μm程度であるのがより好ましい。平均粒径が0.1μm未満であると、無機充填材の種類によっては、シリコーン粘土が硬すぎたり粘性が乏しくなるおそれがある。また、平均粒径が50μmを超えると、無機充填材の種類によっては、伸びのある物性が得にくくなるおそれがある。無機充填材の配合量は、少なすぎると好ましい粘土状物が得にくく、多すぎると硬くなりすぎるおそれがある。
また、流動パラフィンは、粘度の粘性を向上させる機能を有するが、この含有量を多くしすぎるとブリードし、手に付着したりすることがある。
ゴム粘土としては、上記のシリコーンゴムの代わりに天然ゴムやブチルゴムを含有するものが挙げられる。
樹脂粘土としては、一般に、澱粉および/または穀粉と、酢酸ビニルエマルジョン系接着剤とを主材料として構成される粘土が挙げられる。澱粉ならびに穀粉としては、それぞれ、例えば、コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、米澱粉、タピオカ澱粉および甘薯澱粉等、ならびに、小麦粉、とうもろこし粉、米粉およびそば粉等が挙げられる。酢酸ビニルエマルジョン系接着剤としては、例えば、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エチレン-酢酸ビニル共重合体エマルジョンおよびアクリル-酢酸ビニル共重合体エマルジョン等が挙げられる。
なお、これらの配合量は、澱粉や穀粉100重量部に対し、酢酸ビニルエマルジョン系接着剤が100~150重量部程度であるのが好ましい。また、これらの材料の他、樹脂粘土には、無機物粉末、ロウおよび石鹸等が含まれていてもよい。無機物粉末としては、例えば、石英、カオリン、ゼオライト、珪藻土、タルク、ベントナイト、ホウ砂および岩石粉等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、ロウとしては、蜜蝋等が挙げられる。石鹸としては、脂肪酸塩石鹸等が挙げられる。ただし、これらは、いずれもその配合量が10重量部未満となっているのが好ましい。
油粘土としては、通常、クレー、炭酸カルシウム、セリサイト系粘土のような無機質充填剤と、石鹸および油成分とを練り合わせたものが用いられる。より詳しくは、油成分として、流動パラフィンおよび/またはマイクロクリスタリンワックスを、無機質充填剤100重量部に対し15~45重量部程度含有し、石鹸として、アルカリ金属石鹸、アルカリ土類金属石鹸、アルミニウム石鹸のうちの1種または2種以上を組み合わせたものを、0.2~15重量部程度含有し、さらにグリセリンを0.2~10重量部程度含有するものが好ましく用いられる。
なお、上述したシリコーン粘度の具体例としては、透明粘土(日清アソシエイツ社製)が挙げられ、樹脂粘土の具体例としては、エクセレント(日清アソシエイツ社製)が挙げられる。
以上のような疑似病変部材21は、例えば、次のようにして、製造することができる。
[I] まず、外筒(シース)71と、外筒71内で摺動可能な、軸方向に貫通孔73が設けられた押し子72と、貫通孔73内に挿通されるワイヤ74とを用意し、図10(a)に示すように、外筒71内に押し子72を挿入した状態で、ワイヤ74を貫通孔73および外筒71内に挿通する。
[I] まず、外筒(シース)71と、外筒71内で摺動可能な、軸方向に貫通孔73が設けられた押し子72と、貫通孔73内に挿通されるワイヤ74とを用意し、図10(a)に示すように、外筒71内に押し子72を挿入した状態で、ワイヤ74を貫通孔73および外筒71内に挿通する。
[II] 次に、疑似病変部材21の構成材料である塑性変形可能な材料を、ワイヤ74および押し子72が挿入された状態の外筒71内に充填することで成形し、外筒71内に疑似病変部材21を得る(図10(b)参照。)。
ここで、本実施形態では、押し子72は、その先端が図10に示すように平坦面で構成されているため、疑似病変部材21は、第1の構成のものが製造される。
また、塑性変形可能な材料を成形する際に、外筒71内でワイヤ74を蛇行させることにより、貫通孔23を蛇行させることができるし、ワイヤ74として拡径・縮径するものを用いることにより、貫通孔23を拡径・縮径させることができる。
[III] 次に、右冠動脈4のSegment2を接続部11で取り外し、この取り外されたSegment2内に、外筒71を挿入する(図10(c)参照。)。
[IV] 次に、ワイヤ74を、外筒71および貫通孔73内から抜き取り、その後、押し子72を、押圧操作して、外筒71内で先端方向に摺動させる。これにより、外筒71内から疑似病変部材21が押し出され、Segment2内に配置される(図10(d)参照。)。
なお、外筒71の内面には、予め、剥離剤を用いたコーティング処理が施されているのが好ましい。これにより、押し子72の押圧操作により、疑似病変部材21に変形等が生じることなく、容易に外筒71内から疑似病変部材21を押し出すことができる。また、剥離剤としては、特に限定されず、例えば、シリコンオイル等を用いることができる。
以上のような工程を経て、右冠動脈4のSegment2内、すなわち、管の内腔部に、製造された疑似病変部材21が配置される。
また、第2の構成の疑似病変部材21を製造する場合、図11(a)に示すように、押し子72として先端部がその先端側に向かって縮径するものを2つ用意し、前記工程[II]を以下のような工程[II’]に変更することにより、第2の構成の疑似病変部材21を製造することができる。
[II’] 先端部が先端側に向かって縮径する押し子72およびワイヤ74が挿入された状態の外筒71内に、疑似病変部材21の構成材料である塑性変形可能な材料を充填した後、さらに、もう1つの押し子72を、先に挿入された押し子72とは、反対側から挿入する。その後、この状態で、前記流体材料を成形することにより、外筒71内に、第2の構成の疑似病変部材21を得ることができる(図11(b)参照。)。
さらに、貫通孔23が縁部側に偏在している第2の構成の疑似病変部材21を製造する場合、図12のように、貫通孔73も押し子72内で縁部側に偏在するものを用いるようにすれば、かかる構成の疑似病変部材21を容易に製造することができる。
また、接続部11は、上述した疑似病変部材21の製造方法で説明したように、疑似病変部材21を右冠動脈4のSegment2(#2:Middle)の位置で配置し得るように、Segment2の部分で着脱可能とするため、Segment2の双方の端部にそれぞれ設けられている(図3参照。)。すなわち、Segment2は、一端がSegment1の端部と、他端がSegment3の端部と、それぞれ、接続部11で接続され、これにより、右冠動脈4から着脱可能な構成となっている。
このような接続部11は、Segment2の部分で着脱可能で、かつ接続すべき各端部同士を液密に接続し得る構成であれば、いかなる構成のものであってもよいが、例えば、以下に示すような接続具または接続機構を用いた構成とすることにより、液密に接続することができる。
<接続具>
接続具12は、その中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔14を有し、その全体形状がほぼ筒状をなす本体13と、本体13のほぼ中央に設けられたフランジ15とを有するものである。
接続具12は、その中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔14を有し、その全体形状がほぼ筒状をなす本体13と、本体13のほぼ中央に設けられたフランジ15とを有するものである。
本体13は、その両端部で縮径する縮径部を有しており、この縮径部の外径が右冠動脈4の内径よりも小さく設定され、縮径部よりもフランジ15側(内側)ではその外径が右冠動脈4の内径よりも大きく設定される。
かかる構成の接続具12に対して、右冠動脈4の先端(切断面)から右冠動脈4を、前記先端部からフランジ15側に向かって挿入すると、右冠動脈4の内径が拡径する。これにより、本体13の外周面と右冠動脈4の内周面とが互いに密着することとなるため、接続具12により、右冠動脈4の端部同士が液密に接続される。
接続具12の構成材料としては、特に限定されないが、各種樹脂材料が好適に用いられ、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ-(4-メチルペンテン-1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリフッ化ビニリデン等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
<接続機構>
接続機構16は、切断された右冠動脈4の各先端(切断面)に設けられたフランジ17と、一方の右冠動脈4に回転可能に支持されたリング状部材(第1のリング状部材)18と、他方の右冠動脈4にフランジ17と接触するように固着されたリング状部材(第2のリング状部材)19とを有するものである。
接続機構16は、切断された右冠動脈4の各先端(切断面)に設けられたフランジ17と、一方の右冠動脈4に回転可能に支持されたリング状部材(第1のリング状部材)18と、他方の右冠動脈4にフランジ17と接触するように固着されたリング状部材(第2のリング状部材)19とを有するものである。
リング状部材18には、フランジ17側に開放する開放部が形成されており、この開放部の内面には雌ネジ181が形成されている。
また、リング状部材19には、その外周面に雄ネジ191が形成され、さらに、このリング状部材19がリング状部材18に形成された開放部に挿入可能な大きさに設定されることにより、リング状部材19がリング状部材18の開放部に挿入(螺入)し得るようになっている。
かかる構成の接続機構16において、2つのフランジ17の端面同士を接触させた状態で、リング状部材18、19にそれぞれ形成された雌ネジ181と雄ネジ191とを螺合することにより、2つのフランジ17の端面同士が互いに密着することとなるため、接続機構16により、右冠動脈4の端部同士が液密に接続される。
接続機構16の各種構成部材の構成材料としては、前述した接続具12の構成材料と同様のものが好適に用いられる。
<<第2実施形態>>
次に、右冠動脈4のSegment2(#2:Middle)とは異なり、左冠動脈3に疑似病変部材21が配置された第2実施形態について説明する。
次に、右冠動脈4のSegment2(#2:Middle)とは異なり、左冠動脈3に疑似病変部材21が配置された第2実施形態について説明する。
以下、左冠動脈3に疑似病変部材21が配置された第2実施形態について、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
すなわち、本実施形態(第2実施形態)では、図15に示すように、左冠動脈3のSegment6がSegment7とSegment9とに分岐する分岐部(バイファケーション)34に疑似病変部材21が配置され、この疑似病変部材21を介してSegment6、Segment7およびSegment9の途中にそれぞれ接続部11が設けられていること以外は、前記第1実施形態と同様の構成となっている。
このような分岐部34に配置される疑似病変部材21は、例えば、図16(a)に示すような第5の構成のものや、図16(b)に示すような第6の構成のものが挙げられる。
第5の構成の疑似病変部材21は、一端から他端に向かって拡径する筒状体をなし、その内部に形成される貫通孔23も同様に拡径すること以外は、前述した第2の構成の疑似病変部材21と同様の構成のものである。かかる構成の第5の構成の疑似病変部材21は、分岐部34の先端が、その口径が拡径する他端側に挿入するようにして配置される。
また、第6の構成の疑似病変部材21は、その口径が拡径する他端側でY字状に分岐し、その内部に形成される貫通孔23も同様にY字状に分岐するような構成となっていること以外は、前述した第5の構成の疑似病変部材21と同様の構成のものである。かかる構成の第6の構成の疑似病変部材21は、左冠動脈3の分岐部34と、疑似病変部材21のY字状をなす分岐部とが互いに当接するようにして配置される。
これら第5および第6の構成の疑似病変部材21では、通常、まず、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62をSegment6からSegment7側に挿通し、このバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿ってバルーンカテーテル63を進めることにより、バルーン64を疑似病変部材21の位置に到達させ、さらにこの位置でバルーン64を膨らませて、疑似病変部材21のSegment7側を拡張させる。次いで、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62をSegment6からSegment9側に挿通し、上記と同様にしてバルーン64を疑似病変部材21の位置に到達させた後、膨らませて、疑似病変部材21のSegment9側を拡張することにより、流路を確保する訓練が実施される。
このような訓練では、疑似病変部材21のSegment7側を拡張させる際に、バルーン64が疑似病変部材21のSegment9側をも押し潰し、これに起因して疑似病変部材21のSegment9側の端部が移動(プラークシフト)し、最終的にはSegment9が閉塞されてしまうことを回避するのに高度な技術が求められる。このような訓練に疑似病変部材21を適用すると、疑似病変部材21は、拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであるため、疑似病変部材21のSegment7側を拡張させた際に、Segment9に閉塞が生じているか否かの評価をより確実に行え得る。したがって、かかる訓練に疑似病変部材21を適用すれば、より質の高い訓練を確実に実施することができる。
なお、本実施形態では、接続部11は、前述の通り、疑似病変部材21を分岐部34に配置し得るように、Segment6、Segment7およびSegment9の途中にそれぞれ設けられ、これにより、接続部11において、分岐部34を含むSegment6、Segment7およびSegment9の一部が左冠動脈3から着脱可能な構成となっている(図15参照。)。
また、本実施形態で説明した第5の構成および第6の構成の疑似病変部材21も、前記第1実施形態で説明した疑似病変部材21と同様にして製造することができる。例えば、テーパー状に拡径する外筒と、外筒のテーパー状の内径に適合する外径を有し、先端が縮径する押し子と、貫通孔に挿通されるワイヤを用意し、疑似病変部材21の構成材料である塑性変形可能な材料を外筒内に充填することで形成することができる。また、図16(b)の分岐部34に設置する疑似病変部材213は、別途、塑性変形可能な材料で分岐部34を被覆することにより形成することができる。
なお、前記第1実施形態では、疑似病変部材21が右冠動脈4のSegment2(#2:Middle)に配置されている場合について説明し、前記第2実施形態では、疑似病変部材21が左冠動脈3のSegment6(#6)がSegment7(#7)とSegment9(#9)とに分岐する分岐部34に配置されている場合について説明したが、疑似病変部材21を配置する位置はかかる位置に限定されず、冠動脈の狭窄または閉塞が高確率で生じる好発部位に疑似病変部材21を配置して、好発部位に応じた訓練を実施すれば良い。なお、このような疑似病変部材21が配置される好発部位としては、例えば、図17に示す●印の位置が挙げられる。
以上のように、疑似病変部材21を用いれば、冠動脈(血管)等の内腔部を有する管を用いた立体モデルにおいて、病変部位の物理的性質に近似した疑似病変部材21を、その任意の位置に任意の形状で配置することができる。そのため、この疑似病変部材21を備える立体モデルを用いて、さまざまな患者の病態に対応した訓練を実施できることから、術者は、患者に施す手術以外の場で、より高度な技術を習得することができる。
図18は、狭窄型の訓練用生体モデルの各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図19は、狭窄型の訓練用生体モデルの各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図20は、閉塞型の訓練用生体モデルの各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図21は、閉塞型の訓練用生体モデルの各種構成を示す図(左図は縦断面図、右図は左図のA-A線断面図)、図22は、訓練後の訓練用生体モデルの状態を示す縦断面図、図23は、接続具の構成を説明するための図(図(a)は斜視図、図(b)は縦断面図)、図24は、接続機構の構成を説明するための図(図(a)は斜視図、図(b)は縦断面図)、図25は、疑似管状部材の材料特性を試験する試験方法を示す図、図26は、図25に示す試験方法で試験された疑似管状部材の材料特性(応力の経時的変化)を示すグラフである。なお、以下の説明では、図18~図24中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、これらの図を参照して本発明の訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法の他の実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
<<第3実施形態>>
本実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4に配置された疑似病変部材121と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
本実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4に配置された疑似病変部材121と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
まず、Segment2となる右冠動脈4について説明する。
図18(図19~図22についても同様)に示すように、右冠動脈4は、内腔部43を有する管状体40で構成されたものである。右冠動脈4では、内径φd1および外径φd2がそれぞれ長手方向に沿って一定となっている。
図18(図19~図22についても同様)に示すように、右冠動脈4は、内腔部43を有する管状体40で構成されたものである。右冠動脈4では、内径φd1および外径φd2がそれぞれ長手方向に沿って一定となっている。
右冠動脈4は、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ナイロンエラストマー、軟質ポリ塩化ビニル、エチレン・プロピレン共重合体のような熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの熱可塑性樹脂のなかでも、特に、ポリエチレンを用いるのが好ましい。この場合、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンのように、密度すなわち結晶化度が異なるもの同士を混合した樹脂も用いることができる。また、ポリエチレンで構成される右冠動脈4の硬度は、ショアA(JIS K6253に規定)が20~80であるのが好ましく、25~35であるのがより好ましい。破断強度は、5~30MPaであるのが好ましく、8~12MPaであるのがより好ましい。破断伸びは、100~600%程度であるのが好ましく、100~200%程度であるのがより好ましい。
このようなポリエチレンを用いることにより、当該右冠動脈4が確実に塑性変形可能なものとなる。これにより、後述する疑似病変部材121と相まって、拡張訓練をした際、右冠動脈4および疑似病変部材121が一括して変形して、その変形状態(拡張状態)が確実に維持される(図22参照)。また、右冠動脈4を製造する際、右冠動脈4の母材となる管状体(チューブ)40を押出成形によって成形することができる。そして、管状体成形後、当該管状体に加工(例えば、加熱や圧縮等)を施すことにより、所望の大きさの右冠動脈4を製造することができる。
また、右冠動脈4を構成する塑性変形可能な材料、すなわち、熱可塑性樹脂は、応力緩和率が好ましくは20~60%、より好ましくは20~30%となる材料特性を有するものである。
ここで、「応力緩和率」とは、管状体40を、常温で、図25に示す試験方法により得られた(定義された)ものである。
まず、図25(a)に示すように、管状体40を短冊400にして、当該短冊400は、その一端(図中左側)が固定されて固定端401となり、他端(図中右側)が自由端402となっている。また、このときの短冊400は、全長がLとなっている。
次に、図25(a)に示す状態から、短冊400の自由端402を所定の速度(引張速度)で図中右側(長手方向)へ引張る(図25(b)参照)。このときの条件は、1分間で全長が2Lとなるように引張る。全長が2Lとなったときの初期引張り応力をf0とする(図26参照)。
次に、図25(b)に示す状態から前記速度(引張速度)を零として、全長2Lを保つ(図25(c)参照)。そして、前記速度を零としてから5分後の引張り応力をftとする(図26参照)。
そこで、「応力緩和率」を((f0-ft)/f0)×100で表すことができるものとする。
応力緩和率がこのような数値範囲内にあることにより、拡張訓練をした際に、右冠動脈4は、より確実に変形し、よって、実際のヒトの動脈に近似したものとなる。これにより、拡張訓練を行なうと、その訓練があたかも実際の手技(PTCA術)を行なっているのと同様の感覚を得る。なお、応力緩和率の大きさの調整は、例えば、構成材料を適宜選択すること等により、行なうことができる。
また、右冠動脈4の周方向の引張弾性率は、疑似病変部材121の圧縮弾性率と同じまたはそれより大きいのが好ましい。具体的には、疑似病変部材121の圧縮弾性率が0.001~0.5MPaである場合、右冠動脈4の周方向の引張弾性率が0.5~50MPaであるのが好ましく、0.5~5MPaであるのがより好ましい。
また、右冠動脈4は、比d2/d1が1.01~2なる関係を満足するものが好ましく、比d2/d1が1.01~1.2なる関係を満足するものがより好ましい。右冠動脈4(Segment2)の内径φd1は、2~5mm程度に設定するのが好ましい。
このような諸条件(数値範囲)により、拡張訓練を行なった際、右冠動脈4は、疑似病変部材121を介して押圧されて確実に変形することができる(図4、図22参照)。また、実際のヒトの冠動脈に対応した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。
次に、右冠動脈4の内腔部43に配置された疑似病変部材121について説明する。
疑似病変部材121の形状は、内腔部43に対する狭窄度に応じて、狭窄型または閉塞型のものに分類される。
疑似病変部材121の形状は、内腔部43に対する狭窄度に応じて、狭窄型または閉塞型のものに分類される。
<狭窄型>
狭窄型の疑似病変部材121のうち、図18(a)に示す第1の構成の疑似病変部材121は、そのほぼ中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔23を有し、その内面231同士が離間したもの、すわわち、全体形状がほぼ筒状をなす筒状体である。
狭窄型の疑似病変部材121のうち、図18(a)に示す第1の構成の疑似病変部材121は、そのほぼ中心部に軸方向(長手方向)に貫通する貫通孔23を有し、その内面231同士が離間したもの、すわわち、全体形状がほぼ筒状をなす筒状体である。
かかる構成の疑似病変部材121では、この疑似病変部材121を右冠動脈4の内腔部43に配置した際に、当該内腔部43が狭窄される。
この第1の構成の疑似病変部材121では、前記工程[3]において、バルーンカテーテル63をバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿って右冠動脈4内を進めて、バルーン64を右冠動脈4を狭窄する疑似病変部材121すなわち貫通孔23内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材121(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
疑似病変部材121の長さは、特に限定されないが、1~100mm程度であるのが好ましく、5~50mm程度であるのがより好ましい。疑似病変部材121の長さをかかる範囲内に設定することにより、より実際の病変部位(狭窄部位)の大きさに適した訓練を実施することができる。
また、疑似病変部材121の外径φd4は、配置する右冠動脈4の内径φd1の大きさに応じて適宜設定され、特に限定されるものではなく、外力を付与しない自然状態で、右冠動脈4の内径φd1よりも大きく設定されているのが好ましい。これにより、疑似病変部材121は、右冠動脈(内腔部)4に圧縮された状態で挿入され、その結果、疑似病変部材121が右冠動脈4内に確実に固定されることとなるため、訓練の際に、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62やバルーンカテーテル63の接触により疑似病変部材121が不本意に位置ずれしてしまうのを確実に防止することができる。
また、疑似病変部材121の貫通孔23の内径φd3は、特に限定されないが、(φd1-φd3)/φd1が50~100%となるようにφd3を設定するのが好ましい。貫通孔23の内径φd3をかかる範囲内に設定することにより、実際の狭窄部位の狭窄度に適した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。
具体的には、φd1を2~5mmに設定したとすると、φd3は、0~2.5mmとなり、疑似病変部材121の厚さは、0.5~2.5mm程度となる。なお、φd3が0mmの場合は、完全閉塞となる。
次に、図18(b)に示す第2の構成の疑似病変部材121は、第1の構成の疑似病変部材121と同様に、その中心部に軸方向に貫通する貫通孔23を有し、その全体形状がほぼ筒状をなしているが、その両端部に、貫通孔23の孔径(外径)がその内部側から外部側に向かって漸増するテーパ部を備えており、疑似病変部材121の両端ではその幅が実質的に「0」となっている。
換言すれば、貫通孔23は、その両端部において、ロート状をなしており、疑似病変部材121の両端部内周面が、疑似病変部材121の内側から両端部側に向かって傾斜する傾斜面22をそれぞれ有している。
この第2の構成の疑似病変部材121では、前記工程[3]において、バルーン64を貫通孔23に到達させる際に、疑似病変部材121の傾斜面22にバルーンカテーテル63を沿わせるようにしながら、バルーン64を貫通孔23内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材121(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
なお、傾斜面22は、特に限定されないが、貫通孔23の中心軸に対して、15°~65°程度の角度で傾斜しているのが好ましく、22°~55°程度の角度で傾斜しているのがより好ましい。これにより、実際の狭窄部位の形状により適した訓練を確実に実施することができる。
さらに、本実施形態では、疑似病変部材121の両端部にテーパ部を備えているが、かかる場合に限定されず、2つの端部のいずれか一方にテーパ部が設けられていればよい。
また、第1の構成および第2の構成の疑似病変部材121では、貫通孔23が、そのほぼ中心部で軸方向(長手方向)にほぼ直行して貫通する場合について説明したが、かかる構成に限定されず、貫通孔23は如何なる位置に、如何なる形状で形成されていてもよく、例えば、貫通孔23は、縁部側(外周部側)に偏在(図19(a))していてもよいし、縁部(外周部)でその一部が開放(図19(b))していてもよいし、蛇行(湾曲)(図19(c))していてもよいし、その途中で拡径および縮径(図19(d))していてもよい。
<閉塞型>
閉塞型の疑似病変部材121のうち、図20(a)に示す第3の構成の疑似病変部材121は、その中心部に軸方向(長手方向)に連続する孔(貫通孔)23’を有し、この疑似病変部材121を右冠動脈4内に配置した際に、この孔23’の内面231同士が密着して(接して)いること以外は、前述した第1の構成の疑似病変部材121と同様の構成のものである。
閉塞型の疑似病変部材121のうち、図20(a)に示す第3の構成の疑似病変部材121は、その中心部に軸方向(長手方向)に連続する孔(貫通孔)23’を有し、この疑似病変部材121を右冠動脈4内に配置した際に、この孔23’の内面231同士が密着して(接して)いること以外は、前述した第1の構成の疑似病変部材121と同様の構成のものである。
この第3の構成の疑似病変部材121では、上記のように、孔23’の内面231同士が密着していることにより、この疑似病変部材121が配置された位置で右冠動脈4の内腔部43が閉塞される。
この第3の構成の疑似病変部材121では、前記工程[3]において、バルーンカテーテル63をバルーンカテーテル用ガイドワイヤ62に沿って右冠動脈4内を進める際に、孔23’を押し広げながらバルーン64をこの孔23’内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材121(孔23’)を拡張する訓練を行うのに好適である。
次に、図20(b)に示す第4の構成の疑似病変部材121は、孔23’の両端に、孔23’から連続する貫通孔25を有し、この貫通孔25の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増していること以外は、前述した第3の構成の疑似病変部材121と同様の構成のものである。
すなわち、第4の構成の疑似病変部材121は、第2の構成の疑似病変部材121と第3の構成の疑似病変部材121とを組み合わせた構成のものであり、孔23’の内面231同士が密着し、かつ、その両端部が傾斜面22を備えるテーパ部で構成されるものである。
この第4の構成の疑似病変部材121では、前記工程[3]において、バルーン64を孔23’に到達させる際に、疑似病変部材121の傾斜面22にバルーンカテーテル63を沿わせるようにしながら、その先端を孔23’の入口まで導入した後、孔23’を押し広げながらバルーン64を孔23’内に到達させ、その後バルーン64を膨らませることにより疑似病変部材121(貫通孔23)を拡張する訓練を行うのに好適である。
なお、第3の構成および第4の構成の疑似病変部材121では、孔23’が、そのほぼ中心部で軸方向(長手方向)にほぼ直行して連続的に形成されている場合について説明したが、かかる構成に限定されるものではない。具体的には、軸方向に連続する孔23’に代えて、軸方向に連続する切れ目23”であってもよい。また、この切れ目23”は如何なる位置に、如何なる形状で形成されていてもよく、例えば、切れ目23”は、一文字状(図21(a))または十文字状(図21(b))をなしていてもよいし、U字状をなして縁部側に偏在(図21(c))していてもよいし、切れ目23”の一端が外周の一部で開放する(図21(d))形状をなしていてもよい。
以上のような形状をなす各構成の疑似病変部材121は、本発明では、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、右冠動脈4の構成材料と異なるものが好ましい。具体的には、前述したようなシリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような前記塑性変形可能な材料で疑似病変部材121を構成することにより、当該疑似病変部材121は、右冠動脈4よりも変形し易いものとなる。これにより、拡張訓練を行なった際、疑似病変部材121は、右冠動脈4の拡張よりも優先的に変形することとなる。これは、実際にヒトの右冠動脈に生じた狭窄部に対しPTCA術を施した場合に、狭窄物が右冠動脈よりも優先的に変形するのとほぼ同じ現象となっている。従って、訓練者は、実際の手技に近い訓練を行なうことができる。なお、疑似病変部材121の圧縮弾性率は、0.001~0.5MPa程度であるのが好ましく、0.01~0.3MPa程度であるのがより好ましい。疑似病変部材121の物性値をかかる範囲内のもとのすることにより、疑似病変部材121の物理的性質は、実際の病変部位により近似した状態で塑性変形するものとなり、より質の高い訓練を実施することができる。
また、右冠動脈4および疑似病変部材121は、それぞれ、拡張訓練により変形するものであるが、その変形後の戻りにくさは、疑似病変部材121の方が右冠動脈4よりも戻り難くなっている、すなわち、塑性変形の度合いが右冠動脈4の方が疑似病変部材121よりも小さい。
疑似病変部材121の構成材料は、上述したような物理的性質を疑似病変部材121に発揮させ得るものであり、可塑性を長時間に亘って持続するものである。従って、疑似病変部材121は、実際の病変部位により近似した状態で塑性変形するものとなり、よって、訓練者は、より質の高い訓練を実施することができる。
訓練用生体モデル1(立体モデル)を用いてPTCA術の訓練を行なった際の、当該訓練用生体モデル1の状態について詳細に説明する。
PTCA術では、バルーン64で疑似病変部材121を拡張した際に、疑似病変部材121の端部が外側に移動することによる移動部211の発生(プラークシフト、図22(a)参照。)や、疑似病変部材121の一部が断裂することによる解離部212の発生(図22(b)参照。)等を生じさせることなく、右冠動脈4における流路を確保する(血流を回復させる)ことが技術的に求められる。
そこで、PTCA術の訓練に訓練用生体モデル1を用いれば、移動部211の発生や解離部212の発生を生じさせないような訓練も行なうことができる。
訓練用生体モデル1を用いてPTCA術の訓練を行なうと、前記工程[3]では、膨張したバルーン64により、疑似病変部材121が外方に向かって押圧される。また、右冠動脈4も疑似病変部材121を介して外方に向かって押圧される。これにより、疑似病変部材121および右冠動脈4が一括して拡張して変形する。
そして、前記工程[4]で、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62およびバルーンカテーテル63を疑似病変部材121から取り外した後は、疑似病変部材121および右冠動脈4は、それぞれ、前述したように塑性変形するものであるため、拡張前の形状に戻らずに、前記拡張して変形した状態、すなわち、バルーン64で押し広げた形状を維持していることとなる。これは、実際にヒトの右冠動脈に生じた狭窄部に対しPTCA術を施した場合に、右冠動脈および狭窄部が拡張した状態となるのとほぼ同じ現象となっている。
このように、訓練用生体モデル1を用いることにより、術者の技術向上を目的とする訓練を行う際、訓練用生体モデル1が実際の病変部の物理的性質に近似したものとなっているため、実地の手技に則した訓練を確実に行なうことができる。
また、PTCA術の訓練の後に、疑似病変部材121に、移動部211や解離部212等が生じているか否かの評価をより確実に行え得るため、より質の高い訓練を実施することができる。
また、前記工程[3]におけるバルーン64の拡張を、目視やX線造影像で観察しながら訓練を実施でき、疑似病変部材121および右冠動脈4の拡張の度合いや、移動部211や解離部212等が生じているか否かの判断をその場で行い得るので、かかる観点からも、より質の高い訓練を実施することができる。
なお、前記工程[4]により血流が回復された後の疑似病変部材121、すなわちPTCA術が施術された後の疑似病変部材121に対して、図22(c)に示すように、ステント81を留置することにより、疑似病変部材121の再狭窄や解離部212の解離を抑止することができる。このようなステント81を留置する治療の訓練にも訓練用生体モデル1を用いることができ、かかる訓練に訓練用生体モデル1を用いれば、再狭窄や解離部212の解離が好適に抑止されているか否かの評価をより確実に実施することができる。
また、本実施形態でも、各接続部11は、Segment2である右冠動脈4をその両端部でそれぞれ着脱可能とするため、当該両端部にそれぞれ設けられている(図3参照)。すなわち、Segment2は、一端がSegment1の端部と、他端がSegment3の端部と、それぞれ、接続部11で接続され、これにより、右冠動脈4から着脱可能な構成となっている(図23、図24参照)。
図27は、右冠動脈に配置された訓練用生体モデルに対してPTCA術の訓練を行う手順を示す図、図28は、本発明の訓練用生体モデルを示す縦断面図、図29は、訓練後の訓練用生体モデルの状態を示す縦断面図、図30~図35は、それぞれ、本発明の訓練用生体モデルを製造する方法を説明するための図、図36および図37は、それぞれ、本発明の訓練用生体モデルに対する接続方法を説明するための図、図38は、本発明の訓練用生体モデルの第5実施形態を示す斜視図、図39は、図38中のA-A線断面図、図40は、本発明の訓練用生体モデルの第6実施形態を示す斜視図、図41は、本発明の訓練用生体モデルの第7実施形態を示す斜視図、図42は、本発明の訓練用生体モデルの第8実施形態を示す斜視図、図43は、図42中のB-B線断面図、図44は、本発明の訓練用生体モデルの第9実施形態を示す縦断面である。
以下、これらの図を参照して本発明の訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法の他の実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
<<第4実施形態>>
図27、図28に示す第1実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4に配置された疑似病変部221と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
図27、図28に示す第1実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4に配置された疑似病変部221と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
図28(図29についても同様)に示すように、右冠動脈4は、内腔部43を有する管状体で構成されたものである。そして、右冠動脈4の長手方向の途中には、その内径および外径が縮径した縮径部が形成されている。この縮径部を動脈(血管)に生じた狭窄部と見立てることができ、よって、当該縮径部は、狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いられる疑似病変部221となる。
右冠動脈4は、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ナイロンエラストマー、軟質ポリ塩化ビニル、エチレン・プロピレン共重合体のような熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの熱可塑性樹脂のなかでも、特に、ポリエチレンを用いるのが好ましい。この場合、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンのように、密度すなわち結晶化度が異なるもの同士を混合した樹脂も用いることができる。また、ポリエチレンで構成される右冠動脈4の硬度は、ショアA(JIS K6253に規定)が20~80であるのが好ましく、25~35であるのがより好ましい。破断強度は、5~30MPaであるのが好ましく、8~12MPaであるのがより好ましい。破断伸びは、100~600%程度であるのが好ましく、100~200%程度であるのがより好ましい。
このようなポリエチレンを用い、右冠動脈4の母材となる管状体40が熱収縮性を有するように成形される。図30~図35に示すように、右冠動脈4に疑似病変部221を形成する際、管状体40の疑似病変部221を形成したい病変部形成領域20に対し、加熱または引張りを施すことにより、病変部形成領域20が縮径して、疑似病変部221が確実に形成される。また、このような縮径部で構成された疑似病変部221に対し拡張訓練をした際、それにより疑似病変部221が拡張変形する(拡径する)。そして、拡張変形した疑似病変部221は、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形したものとなっており(実質的に疑似病変部221は消失し)、よって、その変形状態(拡張状態)が確実に維持される(図27参照)。また、管状体40がポリエチレンで構成されていることにより、当該管状体40を例えば押出成形によって容易に成形することができる。
また、右冠動脈4を構成する塑性変形可能な材料、すなわち、熱可塑性樹脂は、前述したような応力緩和率や引張弾性率を示すものを用いることができる。
また、右冠動脈4では、疑似病変部221が形成されている以外の部分は、その内径φd1および外径φd2がそれぞれ長手方向に沿って一定となっている。このような右冠動脈4は、比d2/d1が1.01~2なる関係を満足するものが好ましく、比d2/d1が1.01~1.2なる関係を満足するものがより好ましい。さらに、右冠動脈4(Segment2)の内径φd1は、2~5mm程度に設定するのが好ましい。
疑似病変部221の最小部分の内径φd3は、特に限定されないが、(φd1-φd3)/φd1が50~100%となるようにφd3を設定するのが好ましい。疑似病変部221の内径φd3をかかる範囲内に設定することにより、実際の狭窄部位の狭窄度に適した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。
また、疑似病変部221の長さは、特に限定されないが、1~100mm程度であるのが好ましく、5~50mm程度であるのがより好ましい。疑似病変部221の長さをかかる範囲内に設定することにより、より実際の病変部位(狭窄部位)の大きさに適した訓練を実施することができる。
疑似病変部221の両端部には、それぞれ、その内面が傾斜した、すなわち、その内径が内部側から外部側に向かって漸増した傾斜面(テーパ面)22が形成されている。これにより、前記工程[3]において、バルーン64を疑似病変部221に到達させる際に、疑似病変部221の傾斜面22にバルーンカテーテル63を沿わせることができ、よって、その操作を容易かつ確実に行なうことができる。なお、傾斜面22は、特に限定されないが、右冠動脈4の中心軸に対して、15°~65°程度の角度で傾斜しているのが好ましく、22°~55°程度の角度で傾斜しているのがより好ましい。これにより、実際の狭窄部位の形状により適した訓練を確実に実施することができる。
次に、訓練用生体モデル1(立体モデル)を用いてPTCA術の訓練を行なった際の、当該訓練用生体モデル1の状態について詳細に説明する。
訓練用生体モデル1を用いてPTCA術の訓練を行なうと、図27(c)に示す前記工程[3]では、膨張したバルーン64により、疑似病変部221が外方に向かって押圧される。これにより、疑似病変部221が拡張して変形し、当該疑似病変部221が実質的に消失する。
そして、図27(d)に示す前記工程[4]で、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62およびバルーンカテーテル63を疑似病変部221から取り外した後は、疑似病変部221は、前述したように塑性変形するものであるため、拡張前の形状に戻らずに、前記拡張して変形した状態、すなわち、バルーン64で押し広げた形状を維持していることとなる。これは、実際にヒトの右冠動脈に生じた狭窄部に対しPTCA術を施した場合に、狭窄部が拡張した状態となるのとほぼ同じ現象となっている。
このように、訓練用生体モデル1を用いることにより、術者の技術向上を目的とする訓練を行う際、訓練用生体モデル1が実際の病変部の物理的性質に近似したものとなっているため、実地の手技に則した訓練を確実に行なうことができる。
また、前記工程[3]におけるバルーン64の拡張、それによる疑似病変部221の拡張の度合いを、目視やX線造影像で観察しながら訓練を実施できるので、かかる観点からも、より質の高い訓練を実施することができる。
なお、前記工程[4]により血流が回復された後の疑似病変部221、すなわちPTCA術が施術された後の疑似病変部221に対して、図29に示すように、ステント81を留置することにより、疑似病変部221の再狭窄を防止することができる。このようなステント81を留置する治療の訓練にも訓練用生体モデル1を用いることができ、かかる訓練に訓練用生体モデル1を用いれば、再狭窄が好適に防止されているか否かの評価をより確実に実施することができる。
以上のような構成の訓練用生体モデル1は、例えば、次のようにして、右冠動脈4のSegment2に疑似病変部221を形成することにより、製造することができる。ここでは、訓練用生体モデル1を製造する方法について説明する。
<第1の製造方法>
まず、図30(a)に示すように、右冠動脈4となる母材としての管状体40を用意する。この管状体40は、前述したようにポリエチレンで構成され、熱収縮性を有している。
まず、図30(a)に示すように、右冠動脈4となる母材としての管状体40を用意する。この管状体40は、前述したようにポリエチレンで構成され、熱収縮性を有している。
次に、図30(b)に示すように、例えばヘアドライヤ等のようなヒートガン100を用いて、管状体40(右冠動脈4)の病変部形成領域20に対し、例えば80~120度の熱風を当てて当該病変部形成領域20を加熱する。そして、病変部形成領域20が縮径して、その大きさが所望の大きさとなったときに、加熱を停止する。これにより、疑似病変部221が形成された右冠動脈4を得る。
なお、加熱の時間や温度によって、疑似病変部221の狭窄の程度を適宜変更することができる。
<第2の製造方法>
まず、図31(a)に示すように、管状体40を用意する。
まず、図31(a)に示すように、管状体40を用意する。
次に、図31(b)に示すように、例えば半田付けに用いられる半田ごて200を用いて、管状体40の病変部形成領域20に対し、例えば80~120度に設定されたこて先201を当てて当該病変部形成領域20を加熱する。そして、病変部形成領域20が縮径して、その大きさが所望の大きさとなったときに、こて先201を病変部形成領域20から離間させる。これにより、疑似病変部221が形成された右冠動脈4を得る。
<第3の製造方法>
図32(a)に示すように、管状体40を用意する。
図32(a)に示すように、管状体40を用意する。
また、管状体40に挿通して用いられる一対の規制部材300を用意する。各規制部材300は、それぞれ、病変部形成領域20(疑似病変部221)の縮径の程度を規制するものである。一対の規制部材300は、同じ構成であるため、一方の規制部材300について代表的に説明する。規制部材300は、棒状をなし、その外径が変化した3つの部分、すなわち、小径部301と、大径部302と、小径部301と大径部302との間に位置する外径漸減部303とを有するものである。小径部301と大径部302とは、規制部材300の両端部に形成されている。外径漸減部303は、その外径が大径部302から小径部301に向かって漸減した部分である。小径部301は、疑似病変部221の内径φd3となる部分を形成するのを担い、外径漸減部303は、疑似病変部221の傾斜面22となる部分を形成するのを担う。また、大径部302は、右冠動脈4の疑似病変部221以外の部分を形成するのを担う。
図32(b)に示すように、各規制部材300をそれぞれ小径部301側から管状体40に挿入し、端面同士が当接した状態とする。このとき、管状体40の病変部形成領域20に、各小径部301を位置させる。
次に、図32(c)に示すように、ヒートガン100を用いて、管状体40の全体に対し、例えば80~120度の熱風を当てて当該管状体40を加熱する。
そして、図32(d)に示すように、管状体40全体が縮径して、その内周面が各規制部材300の外周面に当接したときに、加熱を停止する。
次に、図32(e)に示すように、各規制部材300をそれぞれ抜去する。これにより、疑似病変部221が形成された右冠動脈4を得る。また、規制部材300を用いるため、疑似病変部221の縮径の程度が一定となり、均一な形状の右冠動脈4を量産することができる。
<第4の製造方法>
図33(a)に示すように、管状体40を用意する。
図33(a)に示すように、管状体40を用意する。
また、管状体40に挿通して用いられる規制部材500を用意する。規制部材500は、病変部形成領域20(疑似病変部221)の縮径の程度を規制するものである。この規制部材500は、実際のヒトの右冠動脈の狭窄部付近の断層像データをCTスキャナ、MRIスキャナのような画像診断装置を用いて得た後、この断層像データに基づいて3次元プリンタにより造形されたものである。従って、規制部材500には、その外径が変化した外径変化部501が複数形成されている。そして、各外径変化部501は、それぞれ、疑似病変部221となる部分を形成するのを担うことができる。また、規制部材500は、光硬化性樹脂、石膏、シリコンゴム等で構成されている。
図33(b)に示すように、規制部材500を管状体40に挿入する。このとき、管状体40の病変部形成領域20に、各外径変化部501を位置させる。そして、この状態で、ヒートガン100を用いて、管状体40の全体に対し、例えば80~120度の熱風を当てて当該管状体40を加熱する。
そして、図33(c)に示すように、管状体40全体が縮径して、その内周面が各規制部材500の外周面に当接したときに、加熱を停止する。
次に、図33(d)に示すように、規制部材500を粉砕、溶解、延伸して、取り除く。これにより、内径が変化した疑似病変部221を有する右冠動脈4を得る。また、規制部材500を用いるため、均一な形状の右冠動脈4を量産することができる。
<第5の製造方法>
まず、図34(a)に示すように、管状体40を用意する。この管状体40は、前述したようにポリエチレンで構成され、その長手方向に延伸可能なものとなっている。
まず、図34(a)に示すように、管状体40を用意する。この管状体40は、前述したようにポリエチレンで構成され、その長手方向に延伸可能なものとなっている。
次に、図34(b)に示すように、管状体40(右冠動脈4)の病変部形成領域20の両端部にそれぞれ鉗子400を装着する。そして、この状態で各鉗子400をそれぞれ把持して、管状体40をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張る。
そして、図34(c)に示すように、この引張り操作により病変部形成領域20が伸長しつつ縮径して、その大きさが所望の大きさとなったときに、当該引張り操作を停止する。その後、各鉗子400をそれぞれ取り外す。これにより、疑似病変部221が形成された右冠動脈4を得る。
なお、引張り操作におけるその延伸の程度によって、疑似病変部221の狭窄の程度を適宜変更することができる。
<第6の製造方法>
図35(a)に示すうように、管状体40を用意する。
図35(a)に示すうように、管状体40を用意する。
また、管状体40に挿通して用いられる規制部材600を用意する。規制部材600は、病変部形成領域20(疑似病変部221)の縮径の程度を規制するものである。この規制部材600は、外径が長手方向に一定の棒状をなし、疑似病変部221の内径φd3となる部分を形成するのを担うことができる。
図35(b)に示すように、規制部材600を管状体40に挿入する。
次に、図35(c)に示すように、前記第5の製造方法と同様の方法で、管状体40の病変部形成領域20をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張る。そして、病変部形成領域20が伸長しつつ縮径して、その内周面(内面214)が規制部材600の外周面に当接したときに、引張り操作を停止する。
次に、図35(c)に示すように、前記第5の製造方法と同様の方法で、管状体40の病変部形成領域20をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張る。そして、病変部形成領域20が伸長しつつ縮径して、その内周面(内面214)が規制部材600の外周面に当接したときに、引張り操作を停止する。
次に、図35(d)に示すように、規制部材600を抜去する。これにより、疑似病変部221が形成された右冠動脈4を得る。また、規制部材600を用いるため、疑似病変部221の縮径の程度が一定となり、均一な形状の右冠動脈4を量産することができる。
次に、本実施形態で用いることができる好適な接続部11の形態について説明する。
図36(a)に示すように、Segment1側の右冠動脈4には、予めバーブ継ぎ手9が接続されている。バーブ継ぎ手9は、その接続部91の外径が段階的に変化したものである。
図36(a)に示すように、Segment1側の右冠動脈4には、予めバーブ継ぎ手9が接続されている。バーブ継ぎ手9は、その接続部91の外径が段階的に変化したものである。
Segment2側の右冠動脈4の端部にバーブ継ぎ手9の接続部91を挿入し、この状態でヒートガン100を用いて、例えば80~120度の熱風を当てて当該端部を加熱する(図36(b)参照)。そして、この端部が縮径して、接続部91に密着したときに、加熱を停止する(図36(c)参照)。これにより、バーブ継ぎ手9を介して、Segment1側の右冠動脈4とSegment2側の右冠動脈4とを確実に接続することができる。
また、他の接続部11の形態としては、図37に示すように、Segment2側の右冠動脈4の端部には、バーブ継ぎ手9の接続部91が挿入された状態となっている。また、右冠動脈4の端部の外周部には、電源に接続された電熱線700(例えばニクロム線)が巻回されている。この電熱線700に通電することにより、右冠動脈4の端部が縮径する。そして、当該端部が接続部91に密着したときに、通電を停止する。これにより、バーブ継ぎ手9を介して、Segment1側の右冠動脈4とSegment2側の右冠動脈4とを確実に接続することができる。
<<第5実施形態>>
ここでは、第5実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第5実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図38(a)に示すように、疑似病変部221には、その外周部の長手方向の中央部に、複数本の溝26が形成されている。これらの溝26は、疑似病変部221の長手方向に沿って形成され、疑似病変部221の周方向に沿って等角度間隔に配置されている。また、図39に示すように、各溝26の深さt1は、それぞれ、疑似病変部221の壁厚t2の1/10~1/2程度であるのが好ましく、1/5~1/3程度であるのがより好ましい。具体的は、深さt1を20~100μmとすることができる。
このような溝26が形成されていることにより、図38(b)に示すように、拡張訓練を行なった際には、各溝26がそれぞれその幅が拡張し、その結果、疑似病変部221全体が確実に拡張することができる。これにより、実際の病変部の物理的性質に近似した拡張訓練を行なうことができ、よって、術者の技術向上が図れる。
なお、溝26の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、刃物(例えばカッター、リューター)による方法、レーザ(例えばエキシマレーザ、CO2レーザ)による方法等が挙げられる。
また、溝26は、疑似病変部221の長手方向に沿って形成されたものに限定されず、例えば、疑似病変部221の周方向に沿って形成されたものであってもよい。
また、溝26は、右冠動脈4の疑似病変部221以外の部分(端部)にまで延在してもよい。
また、溝26は、右冠動脈4の疑似病変部221以外の部分(端部)にまで延在してもよい。
<<第6実施形態>>
ここでは、第6実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第6実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図40に示すように、複数本の溝26は、疑似病変部221の周方向の一部(図中上側の部分)に偏在して形成されている。このような疑似病変部221でも、拡張訓練を行なった際には、各溝26がそれぞれその幅が拡張し、その結果、疑似病変部221全体が確実に拡張することができる。これにより、実際の病変部の物理的性質に近似した拡張訓練を行なうことができ、よって、術者の技術向上が図れる。
<<第7実施形態>>
ここでは、第7実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第7実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図41に示すように、複数本の溝26は、互いに交差し、疑似病変部221の周方向の一部(図中上側の部分)に偏在して形成されている。このような疑似病変部221でも、拡張訓練を行なった際には、各溝26がそれぞれその幅が拡張し、その結果、疑似病変部221全体が確実に拡張することができる。これにより、実際の病変部の物理的性質に近似した拡張訓練を行なうことができ、よって、術者の技術向上が図れる。
<<第8実施形態>>
ここでは、第8実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第8実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図42に示すように、疑似病変部221には、その外周部の周方向の一部(図中上側の部分)に偏在して、阻止部材27が固定的に設置されている。この阻止部材27は、拡張訓練を行なった際、疑似病変部221の阻止部材27が配置された部分が拡張するのを阻止するものである(図43参照)。このような疑似病変部221は、動脈に生じた狭窄部の中でも特に石灰化した狭窄部を模したものとなる。この疑似病変部221に対し、拡張訓練を行なうと、疑似病変部221は、図43(a)に示す状態から図43(b)に示す状態となり、阻止部材27が配置された部分以外の部分が拡張することとなる。これにより、石灰化した狭窄部に対する拡張訓練を行なうことができる。
以上のような形状をなす各構成の阻止部材27の材料としては、特に限定されず、粘着性があり、硬化後固化する接着剤がよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ゴム系接着剤およびウレタン系接着剤等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、阻止部材27の厚さは、特に限定されないが、例えば、最大の厚さを1~5mm程度とすることができる。
また、阻止部材27は、図示の構成では疑似病変部221の外周部に配置されているが、これに限定されず、疑似病変部221の内周部に配置されていてもよい。
また、阻止部材27は、右冠動脈4の疑似病変部221以外の部分(端部)にまで延在してもよい。
また、阻止部材27は、前述した接着剤の他、エポキシ樹脂と石灰とを混合したエポキシ樹脂、石膏、各種金属材料等でも構成することができる。
<<第9実施形態>>
ここでは、第9実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。第9実施形態は、訓練用生体モデル1を左冠動脈3側に適用した場合となっている。
ここでは、第9実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。第9実施形態は、訓練用生体モデル1を左冠動脈3側に適用した場合となっている。
図44に示すように、本実施形態では、疑似病変部221を分岐部34に配置し得るように、Segment6、Segment7およびSegment9の途中にそれぞれ設けられている。これにより、接続部11において、分岐部34を含むSegment6、Segment7およびSegment9の一部が左冠動脈3から着脱可能な構成となっている。
図45は、本発明の訓練用生体モデル(第10実施形態)に対しPTCA術の訓練を行なっているときの状態を順に示す縦断面図、図46は、図45に示す訓練用生体モデルを製造する方法を説明するための図、図47は、本発明の訓練用生体モデル(第11実施形態)に対しPTCA術の訓練を行なっているときの状態を順に示す縦断面図、図48は、本発明の訓練用生体モデル(第12実施形態)を示す縦断面図、図49は、本発明の訓練用生体モデル(第13実施形態)を示す縦断面図、図50は、本発明の訓練用生体モデル(第14実施形態)を示す縦断面図である。
以下、これらの図を参照して本発明の訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法の他の実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
<<第10実施形態>>
図45に示す本実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
図45に示す本実施形態の訓練用生体モデル1は、冠動脈10の右冠動脈4(Segment2)と、右冠動脈4の双方の端部にそれぞれ設けられた接続部11とを備えている。右冠動脈4では、各接続部11を介して、Segment2の端部がそれぞれSegment1、Segment3と接続されている。この場合、各接続部11は、それぞれ、Segment1およびSegment3に対し着脱自在に構成されているのが好ましい。
図45(a)に示すように、右冠動脈4は、内腔部43を有する管状体で構成されたものである。右冠動脈4の長手方向の途中には、その内径および外径が縮径した縮径部44が形成されている。これにより、右冠動脈4の外周部45には、凹部451が形成される。そして、凹部451には、縮径部44を補強する補強部材307が配置されて(収納されて)いる。訓練用生体モデル1では、右冠動脈4の縮径部44と補強部材307とで疑似病変部321が構成される。そして、疑似病変部321に対し拡張訓練(PTCA術の訓練)を行なうことができる。
また、右冠動脈4では、縮径部44が形成されている以外の部分は、その内径φd1および外径φd2がそれぞれ長手方向に沿って一定となっている。このような右冠動脈4は、比d2/d1が1.01~2なる関係を満足するものが好ましく、比d2/d1が1.01~1.2なる関係を満足するものがより好ましい。さらに、右冠動脈4(Segment2)の内径φd1を0.5~10mm程度に設定し、外径φd2を0.51~12.0mm程度に設定するのが好ましい。
縮径部44の最小部分の内径φd3は、特に限定されないが、(φd1-φd3)/φd1が50~100%となるようにφd3を設定するのが好ましい。縮径部44の内径φd3をかかる範囲内に設定することにより、実際の狭窄部位の狭窄度に適した訓練を確実に実施することができ、術者の技術向上が的確に図られる。さらに、内径φd3を0.1~2.0mm程度とするのが好ましく、0.3~1.0mm程度とするのがより好ましい。
また、縮径部44の長さは、特に限定されないが、1~100mm程度であるのが好ましく、5~50mm程度であるのがより好ましい。縮径部44の長さをかかる範囲内に設定することにより、より実際の病変部位(狭窄部位)の大きさに適した訓練を実施することができる。
縮径部44の両端部には、それぞれ、その内面が傾斜した、すなわち、その内径が内部側から端部側に向かって漸増した傾斜面(テーパ面(テーパ部))441が形成されている。これにより、前記工程[3]において、バルーン64を疑似病変部321に到達させる際に、縮径部44(疑似病変部321)の傾斜面441にバルーンカテーテル63を沿わせることができ、よって、その操作を容易かつ確実に行なうことができる。なお、傾斜面441は、特に限定されないが、右冠動脈4の中心軸に対して、15~65°程度の角度で傾斜しているのが好ましく、22~55°程度の角度で傾斜しているのがより好ましい。これにより、実際の狭窄部位の形状により適した訓練を確実に実施することができる。また、傾斜面441は、図45に示す構成では縮径部44の両端側に形成されているが、これに限定されず、例えば、縮径部44の一端側にのみ形成されていてもよい。傾斜面441が縮径部44の一端側にのみ形成されていている場合、その傾斜面441は、バルーンカテーテル63が挿入される側(図3、図4中での上側)に形成されているのが好ましい。
図45(a)に示すように、右冠動脈4の縮径部44の外周側には、補強部材307が配置されている。補強部材307は、縮径部44を補強して、全体として疑似病変部321に実際の病変部に近似した特性(硬さ(バルーンカテーテル63のバルーン64が拡張するときのラジアルフォースに抗する力))を発揮させるものである。例えば仮に補強部材307が省略され、疑似病変部321が縮径部44のみで構成されている場合、拡張訓練を行なうと、補強部材307が省略されている分、疑似病変部321が容易に拡張し過ぎてしまうおそれがある。このため、拡張訓練が実際の拡張に近似したものとはならない。しかしながら、訓練用生体モデル1では、補強部材307がある分だけ、縮径部44が補強されるため、疑似病変部321が実際の病変部に近似した特性を有するものとなり、よって、拡張訓練が実際の拡張に近似したものとなる。
補強部材307の形状は、縮径部44の周方向に沿ったリング状をなしている。これにより、縮径部44全体を外側から覆うことができ、よって、縮径部44に対する補強の程度が周方向に沿って均一となる。また、バルーン拡張時に周方向に沿って均一に拡張することが可能、さらに、補強部材307が脱落することが防止されるため、確実な拡張訓練を実施することができると言う利点がある。
なお、補強部材307は、その最大厚さtmaxが0.1~5mmのものであるのが好ましく、0.25~4mmのものであるのがより好ましい。
このような疑似病変部321では、当該疑似病変部321を構成する縮径部44および補強部材307のうちの少なくとも一方が塑性変形可能な材料で構成されている。すなわち、疑似病変部321では、縮径部44および補強部材307がそれぞれ塑性変形可能な材料で構成されている場合(以下この場合を「第1の構成材料形態」と言う)と、縮径部44が塑性変形可能な材料で構成され、補強部材307が弾性材料で構成されている場合(以下この場合を「第2の構成材料形態」と言う)と、補強部材307が塑性変形可能な材料で構成され、縮径部44が弾性材料で構成されている場合(以下この場合を「第3の構成材料形態」と言う)とを取り得る。そして、第1~第3の構成材料形態のいずれの場合でも、疑似病変部321は、塑性変形するものとなる。
<第1の構成材料形態>
縮径部44を含む右冠動脈4の全体は、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ナイロンエラストマー、軟質ポリ塩化ビニル、エチレン・プロピレン共重合体のような熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの熱可塑性樹脂のなかでも、特に、ポリエチレンを用いるのが好ましい。この場合、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンのように、密度すなわち結晶化度が異なるもの同士を混合した樹脂も用いることができる。なお、右冠動脈4は、その全体が塑性変形可能な材料で構成されているものに限定されず、例えば、縮径部44が塑性変形可能な材料で構成され、縮径部44以外の部分が弾性材料で構成されたものであってもよい。
縮径部44を含む右冠動脈4の全体は、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ナイロンエラストマー、軟質ポリ塩化ビニル、エチレン・プロピレン共重合体のような熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの熱可塑性樹脂のなかでも、特に、ポリエチレンを用いるのが好ましい。この場合、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンのように、密度すなわち結晶化度が異なるもの同士を混合した樹脂も用いることができる。なお、右冠動脈4は、その全体が塑性変形可能な材料で構成されているものに限定されず、例えば、縮径部44が塑性変形可能な材料で構成され、縮径部44以外の部分が弾性材料で構成されたものであってもよい。
また、ポリエチレンで構成される右冠動脈4の硬度は、ショアA(JIS K6253に規定)が20~80であるのが好ましく、25~35であるのがより好ましい。破断強度は、5~30MPaであるのが好ましく、8~12MPaであるのがより好ましい。破断伸びは、100~600%程度であるのが好ましく、100~200%程度であるのがより好ましい。
このようなポリエチレンを用いることにより、当該右冠動脈4が確実に塑性変形可能なものとなる。これにより、補強部材307と相まって、拡張訓練をした際、縮径部44および補強部材307が一括して変形して、その変形状態(拡張状態)が確実に維持される(図45(b)参照)。また、右冠動脈4を製造する際、右冠動脈4の母材となる管状体(チューブ)40を押出成形によって成形することができる。そして、管状体成形後、当該管状体に加工(例えば、加熱や圧縮等)を施すことにより、所望の大きさの縮径部44を製造することができる(図46参照)。
また、右冠動脈4を構成する塑性変形可能な材料、すなわち、熱可塑性樹脂は、前述したような応力緩和率や引張弾性率を示すものを用いることができる。
補強部材307は、塑性変形可能な材料で構成されており、その材料としては、右冠動脈4の構成材料と異なるものが好ましい。具体的には、前述したようなシリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、補強部材307の構成材料の圧縮弾性率は、0.001~0.5MPa程度であるのが好ましく、0.01~0.3MPa程度であるのがより好ましい。補強部材307の物性値をかかる範囲内のもとのすることにより、疑似病変部321は、その物理的性質が実際の病変部位により近似した状態で塑性変形するものとなり、より質の高い訓練を実施することができる。
このような材料で補強部材307を構成することにより、当該補強部材307は、縮径部44が変形した際、その変形に追従して変形することができる(図45(b)参照)。
また、右冠動脈4および補強部材307は、それぞれ、拡張訓練により変形するものであるが、その変形後の戻りにくさは、補強部材307の方が右冠動脈4よりも戻り難くなっている。これにより、疑似病変部321は、全体として、その変形後の状態が維持される。すなわち、疑似病変部321は、拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形する。これは、実際にヒトの右冠動脈に生じた狭窄部に対しPTCA術を施した場合に、狭窄物が変形後でもその状態が維持されるのとほぼ同じ現象である。従って、訓練者は、実際の手技に近い訓練を行なうことができる。
以上のような構成の訓練用生体モデル1は、例えば、次のようにして製造することができる。ここでは、訓練用生体モデル1を製造する方法の一例について説明する。
まず、図46(a)に示すように、右冠動脈4となる母材としての管状体40を用意する。この管状体40は、ポリエチレンで構成され、熱収縮性を有している。
次に、図46(b)に示すように、例えばヘアドライヤ等のようなヒートガン100を用いて、管状体40(右冠動脈4)の病変部形成領域20に対し、例えば80~120度の熱風を当てて当該病変部形成領域20を加熱する。そして、病変部形成領域20が縮径して、その大きさが所望の大きさとなったときに、加熱を停止する。これにより、疑似病変部321が形成された右冠動脈4を得る。なお、加熱の時間や温度によって、疑似病変部321の狭窄の程度を適宜変更することができる。
次に、図46(c)に示すように、粘土で構成された補強部材307を用意する。補強部材307は、予め横断面形状が「C」字状をなすものである。この補強部材307の欠損部371を介して、右冠動脈4の縮径部44を補強部材307に挿入する。
次に、補強部材307を凹部451に沿うように変形させ、凹部451に位置決めさせる。また、補強部材307を変形させることより、欠損部371を埋める(消失させる)。これにより、図46(d)に示す状態の訓練用生体モデル1を得る。
なお、縮径部44を形成する際に、ヒートガン100に代えて、半田こてを用いることができる。
また、縮径部44を形成する際に、管状体40を加熱する方法に代えて、管状体40をその長手方向に沿って引張る方法を用いることができる。
また、縮径部44を形成する際に、その縮径の程度を規制する規制部材を用いてもよい。この規制部材としては、例えば、棒状をなし、管状体40に挿入して用いることができるものが挙げられる。
<第2の構成材料形態>
第2の構成材料形態では、右冠動脈4(縮径部44)は、前述したような塑性変形可能な材料(熱可塑性樹脂)で構成されている。一方、補強部材307は、弾性材料で構成されている。
第2の構成材料形態では、右冠動脈4(縮径部44)は、前述したような塑性変形可能な材料(熱可塑性樹脂)で構成されている。一方、補強部材307は、弾性材料で構成されている。
補強部材307を構成する弾性材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)ブロックの共重合体、ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック-ポリスチレンの共重合体、ポリスチレン-ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック-ポリスチレンの共重合体、ポリスチレン-ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)ブロック-ポリスチレンの共重合体からなる群から選択される1種または2種以上の共重合体の混合物からなるポリマーと、前記ポリマーを軟化させる軟化剤とを含有するものが挙げられる。
また、前記共重合体の具体例としては、例えば、セプトンシリーズ(クラレプラスチック社製、熱可塑性エラストマー)、エスポレックスSBシリーズ(住友化学社製)等が挙げられる。
軟化剤としては、特に、プロセスオイルが好適に用いられ、プロセスオイルとしては、特に限定されず、パラフィン系、ナフテン系および芳香族系のうちの何れを用いてもよく、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、プロセスオイルの具体例としては、例えば、ダイアナプロセスオイルシリーズ(出光興産社製)、JOMOプロセスP(ジャパンエナジー社製)等が挙げられる。
前記共重合体と軟化剤との重量比は、1:3~1:10程度であるのが好ましく、1:5~1:7程度であるのがより好ましい。
さらに、弾性変形する補強部材307には、上記の構成材料の他、必要に応じて他の添加剤が添加されていてもよく、かかる添加剤としては、例えば、疑似病変部321の老化を防止するための老化防止剤(酸化防止剤)等が挙げられる。
老化防止剤としては、特に限定されず、例えば、アミン系またはフェノール系のものが挙げられ、アミン系の老化防止剤としては、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジハイドロキノリンのようなアミン誘導体が挙げられ、フェノール系の老化防止剤としては、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、2,5-ジ-tert-アミルハイドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチル-ハイドロキノン、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)等が挙げられる。
このような構成材料で構成された疑似病変部321は、前記第1の構成材料形態の場合と同様に変形後の状態がほぼ維持されるものであるが、その維持の程度が前記第1の構成材料形態のものよりも低減されている、すなわち、拡張前の形状に若干戻り易い。
疑似病変部321では、構成材料を適宜選択することにより、その硬さを変更することができる。これにより、硬さが異なる種々狭窄物に近似した疑似病変部321を得、当該疑似病変部321に対応した、すなわち、拡張力が比較的小さい場合から拡張力が比較的大きい場合までの拡張訓練を確実に行なうことができる。
<第3の構成材料形態>
第3の構成材料形態では、補強部材307は、前述したような塑性変形可能な材料(粘土)で構成されている。一方、右冠動脈4(縮径部44)は、弾性材料で構成されている。
第3の構成材料形態では、補強部材307は、前述したような塑性変形可能な材料(粘土)で構成されている。一方、右冠動脈4(縮径部44)は、弾性材料で構成されている。
右冠動脈4を構成する弾性材料としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン-プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料(特に加硫処理したもの)や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
このような構成材料で構成された疑似病変部321は、前記第1の構成材料形態の場合と同様に変形後の状態がほぼ維持されるものであるが、その維持の程度が前記第1の構成材料形態のものよりも低減されている。
第3の構成材料形態でも、疑似病変部321の構成材料を適宜選択することにより、その硬さを変更することができる。これにより、硬さが異なる種々の狭窄物に近似した疑似病変部321を得る。
次に、訓練用生体モデル1(立体モデル)を用いてPTCA術の訓練を行なった際の、当該訓練用生体モデル1の状態について詳細に説明する。
訓練用生体モデル1を用いてPTCA術の訓練を行なうと、図4(c)に示す前記工程[3]では、膨張したバルーン64により、縮径部44が外方に向かって押圧される。また、補強部材307も縮径部44を介して外方に向かって押圧される。これにより、縮径部44および補強部材307が一括して拡張して変形する。
そして、図4(d)に示す前記工程[4]で、バルーンカテーテル用ガイドワイヤ62およびバルーンカテーテル63を疑似病変部321から取り外した後は、疑似病変部321は、前述したように塑性変形するものであるため、拡張前の形状に戻らずに、前記拡張して変形した状態、すなわち、バルーン64で押し広げた形状を維持していることとなる。これは、実際にヒトの右冠動脈に生じた狭窄部に対しPTCA術を施した場合に、右冠動脈および狭窄部が拡張した状態となるのとほぼ同じ現象となっている。
このように、訓練用生体モデル1を用いることにより、術者の技術向上を目的とする訓練を行う際、訓練用生体モデル1が実際の病変部の物理的性質に近似したものとなっているため、実地の手技に則した訓練を確実に行なうことができる。
また、前記工程[3]におけるバルーン64の拡張を、目視やX線造影像で観察しながら訓練を実施でき、疑似病変部321の拡張の度合いを確認することができるので、かかる観点からも、より質の高い訓練を実施することができる。
なお、前記工程[4]により血流が回復された後の疑似病変部321、すなわちPTCA術が施術された後の疑似病変部321に対して、図45(c)に示すように、ステント81を留置することにより、疑似病変部321の再狭窄をより確実に抑止することができる。このようなステント81を留置する治療の訓練にも訓練用生体モデル1を用いることができ、かかる訓練に訓練用生体モデル1を用いれば、再狭窄が好適に抑止されているか否かの評価をより確実に実施することができる。
<<第11実施形態>>
ここでは、第11実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第11実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図47(a)に示す訓練用生体モデル1は、補強部材307の外周側にさらに規制部材309が設置されたものとなっている。規制部材309は、拡張訓練を行なって補強部材307が変形した際に、その変形を規制する(抑制する)部材である。また、規制部材309は、帯体で構成され、当該帯体を補強部材307の外周に沿ってリング状に巻回したものである。規制部材309は、その内周部391が右冠動脈4の外周部45に固着されていないのが好ましい。
このような規制部材309が設置されている訓練用生体モデル1では、拡張訓練を行なった際、補強部材307は、縮径部44を介して外側に向かって押圧されて変形しようとするが、規制部材309によって外側への変形が規制されている(図47(b)参照)。その結果、縮径部44に対する補強の程度が増大し、よって、疑似病変部321が前記第1実施形態の疑似病変部321よりも硬い疑似病変部321を得る。また、この疑似病変部321も変形後の形状が維持されるものであるため、実地の手技に則した、バルーンカテーテル63による拡張訓練を確実に行なうことができる。また、図47(c)に示すようなステント81の留置訓練も行なうことができる。
なお、規制部材309も、補強部材307と同様に、補強部材307を介して外側に向かって押圧されるため、周方向に若干伸長する。これにより、規制部材309の内周部391と右冠動脈4の外周部45との間に間隙392が形成され、当該間隙392に補強部材307の一部が入り込むことができる(図47(b)参照)。
また、規制部材309は、塑性変形可能な材料または弾性材料で構成されているのが好ましい。塑性変形可能な材料としては、特に限定されず、例えば、前記第1の構成材料形態で右冠動脈4の構成材料として挙げたような材料を用いることができる。弾性材料としては、特に限定されず、例えば、前記第2の構成材料形態で補強部材307の構成材料として挙げたような材料や、前記第3の構成材料形態で右冠動脈4の構成材料として挙げたような材料を用いることができる。このような材料を用いることにより、補強部材307の変形を確実に規制することができる。
<<第12実施形態>>
ここでは、第12実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第12実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図48に示す訓練用生体モデル1では、補強部材307Bは、複数本(図示の構成では7本)のリング状ゴム(輪ゴム)372で構成されている。各リング状ゴム372は、外力を付与しない自然状態での内径が縮径部44の外径とほぼ同等またはそれよりも若干小さいものである。このような構成の補強部材307Bは、リング状ゴム372の設置数に応じて、縮径部44に対する補強の程度を調整することができる。
<<第13実施形態>>
ここでは、第13実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
ここでは、第13実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図49に示す訓練用生体モデル1では、補強部材307Cは、発泡弾性体(スポンジ)で構成されている。この補強部材307Cは、円筒状をなし、その自然状態での内径が縮径部44の外径とほぼ同等またはそれよりも若干小さいものである。このような構成の補強部材307Cでは、当該補強部材307Cが比較的柔軟なものであるため、縮径部44に対する補強の程度を抑制することができる。
<<第14実施形態>>
ここでは、第14実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。第14実施形態は、訓練用生体モデル1を左冠動脈3側に適用した場合となっている。
ここでは、第14実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。第14実施形態は、訓練用生体モデル1を左冠動脈3側に適用した場合となっている。
図50に示すように、本実施形態では、疑似病変部321および補強部材307を分岐部34に配置し得るように、Segment6、Segment7およびSegment9の途中にそれぞれ設けられている。これにより、接続部11において、分岐部34を含むSegment6、Segment7およびSegment9の一部が左冠動脈3から着脱可能な構成となっている。
以上、本発明の訓練用生体モデルおよび訓練用生体モデルの製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、訓練用生体モデルを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の訓練用生体モデルは、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、第1実施形態、第2実施形態では、血管(冠動脈)を再現して人工的に製造された管に、本発明の疑似病変部材を配置して訓練を実施する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、ヒトを除く動物の生体が有する管や、ヒトの死体が有する管、すなわち、ヒトの生体が有する管を除く管に疑似病変部材を配置して訓練を実施するようにしてもよい。
また、疑似管状組織については、代表的に冠動脈(血管)を模したもので説明したが、これに限定されず、例えば、食道、大腸、小腸、膵管、胆管、尿管、卵管、気管、気管支等を模したものであってもよい。
また、疑似管状組織は、単層のものに限定されず、複数の層が積層されたもの(積層体)であってもよい。
また、疑似管状組織の形状は、直線状をなしていてもよいし、一部または全体が湾曲していてもよい。
また、第4実施形態~第9実施形態では、疑似管状組織は、その疑似病変部が形成されている部分と、それ以外の部分とでは、前記実施形態ではその壁厚が互い同じであるが、これに限定されず、例えば、壁厚が互いに異なっていてもよい。
また、第4実施形態~第9実施形態では、疑似病変部の形成方法としては、前記実施形態では加熱や引張りを施す方法であったが、これらの他、疑似病変部(疑似管状組織)の構成材料によっては、光(紫外線、赤外線)を照射する方法、高周波の照射、マイクロ波の照射、超音波の照射等が挙げられる。
また、第10実施形態~第14実施形態では、疑似管状組織は、その縮径部が形成されている部分と、それ以外の部分とでは、前記実施形態ではその壁厚が互いに同じであるが、これに限定されず、例えば、壁厚が互いに異なっていてもよい。
本発明の訓練用生体モデルは、内腔部を有する管状体の途中に狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材を備え、前記疑似病変部材は、少なくとも一部が塑性変形可能な材料で構成され、拡張を行なう拡張訓練に用いられる。そのため、訓練用生体モデルを用いて術者の技術向上を目的とする訓練を行う際に、訓練用生体モデルを実際の病変部の物理的性質に近似して訓練することができる。従って、本発明の訓練用生体モデルは、産業上の利用可能性を有する。
Claims (59)
- 内腔部を有する管状体の途中に狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、少なくとも一部が塑性変形可能な材料で構成され、拡張を行なう拡張訓練に用いられることを特徴とする訓練用生体モデル。 - 内腔部を有する管の前記内腔部に配置され、前記内腔部に配置した際に前記内腔部を狭窄または閉塞する形状をなす疑似病変部材を備え、
前記疑似病変部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、
前記疑似病変部材を前記内腔部に配置し、流路を確保するために拡張する訓練を行ったとき、前記拡張により拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデル。 - 前記管よりも、その弾性率が小さい請求項2に記載の訓練用生体モデル。
- 圧縮弾性率は、0.001~0.5MPaである請求項2または3に記載の訓練用生体モデル。
- 前記塑性変形可能な材料は、主としてシリコーン粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種で構成される請求項2ないし4のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記内腔部に配置した際に、前記貫通孔の外周部により前記内腔部を狭窄する請求項2ないし5のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記貫通孔は、その一端部または両端部に前記貫通孔の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部を備える請求項6に記載の訓練用生体モデル。
- 軸方向に連続する切れ目または孔を有し、前記内腔部に配置した際に、前記切れ目または前記孔の内面同士が密着することにより、前記内腔部を閉塞する請求項2ないし7のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記切れ目または孔の一端または両端に、前記切れ目または孔から連続する貫通孔を有し、該貫通孔は、その孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部を備える請求項8に記載の訓練用生体モデル。
- 前記内腔部に圧縮された状態で挿入される請求項2ないし9のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 塑性変形可能な材料をワイヤおよび押し子が挿入された外筒に充填して成形したものである請求項2ないし10のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 1種または2種以上の医療器具を、前記管内を挿通させて前記訓練用生体モデルに到達させた後、前記訓練用生体モデルを拡張させる訓練に用いられる請求項2ないし11のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントである請求項12に記載の訓練用生体モデル。
- 内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記疑似管状組織の前記内腔部に配置され、該内腔部を狭窄または閉塞する形状をなし、管状組織に生じた病変部を模した疑似病変部材とを備え、
前記疑似管状組織および前記疑似病変部材は、それぞれ、塑性変形可能な材料で構成されており、前記疑似管状組織における流路を確保するために前記疑似病変部材に対する拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものであることを特徴とする訓練用生体モデル。 - 前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織よりも変形し易いものである請求項14に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織よりも、その拡張後の形状が拡張前の形状に戻り難いものである請求項14または15に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、熱可塑性樹脂で構成されている請求項14ないし16のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されている請求項14ないし17のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織の引張弾性率は、前記疑似病変部材の圧縮弾性率と同じまたはそれより大きい請求項14ないし18のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織の引張弾性率は、0.5~50MPaである請求項14ないし19のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、その内径をφd1とし、外径をφd2としたとき、d2/d1が1.01~2なる関係を満足するものである請求項14ないし20のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記内径φd1は、0.5~10mmである請求項21に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、その途中が分岐した分岐部を有する請求項14ないし22のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記分岐部に、前記疑似病変部材が配置されている請求項23に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似病変部材は、前記疑似管状組織の長手方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、その内面同士が接しているまたは離間している請求項14ないし24のいずれかに記載の訓練用生体モデル。 - 前記貫通孔には、その一端部または両端部に前記貫通孔の孔径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部が形成されている請求項25に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似病変部材は、前記内腔部に圧縮された状態で挿入される請求項14ないし26のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似病変部材は、シリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種を含む材料で構成されている請求項14ないし27のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似病変部材の圧縮弾性率は、0.001~0.5MPaである請求項14ないし28のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似病変部材に到達させた後、該疑似病変部材を拡張させる訓練に用いられる請求項14ないし29のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントである請求項30に記載の訓練用生体モデル。
- 内腔部を有する管状体で構成され、管状組織を模した疑似管状組織を備え、
前記疑似管状組織は、塑性変形可能な材料で構成され、その長手方向の途中が縮径して塑性変形したことにより縮径部が形成されており、
前記縮径部を管状組織に生じた狭窄部と見立て、該狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデル。 - 前記縮径部は、前記拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものである請求項32に記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、熱収縮性を有し、
前記縮径部は、前記疑似管状組織を加熱することにより形成された部分である請求項32または33に記載の訓練用生体モデル。 - 前記疑似管状組織は、その長手方向に延伸可能であり、
前記縮径部は、前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより形成された部分である請求項32または33に記載の訓練用生体モデル。 - 前記疑似管状組織は、熱可塑性樹脂で構成されている請求項32ないし35のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の円周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されている請求項32ないし36のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織の引張弾性率は、0.5~50MPaである請求項32ないし37のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部は、その内径が変化した部分を有する請求項32ないし38のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部には、溝が形成されている請求項32ないし39のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部には、前記拡張訓練を行なった際、その一部が拡張するのを阻止する阻止部材が設置されている請求項32ないし40のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似病変部材に到達させた後、該疑似病変部材を拡張させる訓練に用いられる請求項32ないし41のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記医療器具は、経皮的冠動脈形成術に用いられるバルーンカテーテルおよび/またはステントである請求項42に記載の訓練用生体モデル。
- 請求項32ないし43のいずれかに記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、熱収縮性を有し、
前記疑似管状組織の途中を加熱することにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法。 - 請求項32ないし43のいずれかに記載の訓練用生体モデルを製造する方法であって、
前記疑似管状組織は、その長手方向に延伸可能であり、
前記疑似管状組織をその長手方向に沿って互いに反対方向に引張ることにより、前記縮径部を形成することを特徴とする訓練用生体モデルの製造方法。 - 前記縮径部を形成する際、該縮径部の縮径の程度を規制する規制部材を用いる請求項44または45に記載の訓練用生体モデルの製造方法。
- 前記規制部材は、実際の管状組織の狭窄形状を模して作製されたものである請求項46に記載の訓練用生体モデルの製造方法。
- 管状体で構成され、その長手方向の途中が縮径した縮径部を有し、管状組織を模した疑似管状組織と、
前記縮径部の外周側に設けられ、該縮径部を補強する補強部材とを備え、
前記縮径部および前記補強部材で、管状組織に生じた狭窄部を模した疑似狭窄部が構成され、該疑似狭窄部を、前記狭窄部に対し拡張を行なう拡張訓練に用いることを特徴とする訓練用生体モデル。 - 前記疑似狭窄部は、前記拡張訓練を行なったとき、その拡張により、拡張前の形状に戻らない程度に塑性変形するものである請求項48に記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部および前記補強部材のうちの少なくとも一方は、塑性変形可能な材料で構成されている請求項48または49に記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部および前記補強部材のうちの一方は、塑性変形可能な材料で構成され、他方は、弾性材料で構成されている請求項48ないし50のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、その少なくとも前記縮径部が熱可塑性樹脂で構成されている請求項48ないし51のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記疑似管状組織は、該疑似管状組織となる前記管状体を短冊にしたものを、常温で、伸びが1分間で100%となるように前記管状体の周方向に引張ったときの初期引張り応力をf0とし、そのまま前記100%の伸びを保持して5分後の引張り応力をftとし、応力緩和率を((f0-ft)/f0)×100としたとき、該応力緩和率が20~60%となる材料で構成されている請求項52に記載の訓練用生体モデル。
- 前記補強部材は、塑性変形可能な材料で構成されており、該塑性変形可能な材料は、シリコーン粘土、ゴム粘土、樹脂粘土および油粘土のうちの少なくとも1種を含む材料である請求項48ないし53のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記縮径部には、その一端部または両端部に前記縮径部の内径がその内部側から端部側に向かって漸増するテーパ部が形成されている請求項48ないし54のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記補強部材は、その形状が前記縮径部の周方向に沿ったリング状をなすものである請求項48ないし55のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記補強部材の外周側に設置され、該補強部材が変形した際にその変形を規制する規制部材をさらに備える請求項48ないし56のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
- 前記規制部材は、塑性変形可能な材料または弾性材料で構成されたリング状をなす帯体である請求項57に記載の訓練用生体モデル。
- 1種または2種以上の医療器具を、前記疑似管状組織内を挿通させて前記疑似狭窄部に到達させた後、前記拡張訓練が行われる請求項48ないし58のいずれかに記載の訓練用生体モデル。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568287A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-11 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多模态仿生体模 |
KR20180041146A (ko) | 2015-08-19 | 2018-04-23 | 덴카 주식회사 | 장기 모델용 수지 조성물 |
WO2018151320A1 (ja) | 2017-02-20 | 2018-08-23 | デンカ株式会社 | 樹脂組成物および生体モデル |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2911454T3 (es) | 2010-10-01 | 2022-05-19 | Applied Med Resources | Dispositivo de entrenamiento laparoscópico portátil |
US8920176B1 (en) * | 2011-04-29 | 2014-12-30 | Clifford K. Yang | Training system for cardiac computed tomography angiography |
EP2756494B1 (en) | 2011-09-13 | 2018-10-31 | Medtronic, Inc | Endovascular surgery simulator with hemodynamic function and corresponding simulation method |
AU2012325987B2 (en) | 2011-10-21 | 2017-02-02 | Applied Medical Resources Corporation | Simulated tissue structure for surgical training |
AU2012358851B2 (en) | 2011-12-20 | 2016-08-11 | Applied Medical Resources Corporation | Advanced surgical simulation |
ITBG20120010A1 (it) * | 2012-02-24 | 2013-08-25 | Milano Politecnico | Dispositivo per l'addestramento chirurgico |
US9489869B2 (en) * | 2012-02-24 | 2016-11-08 | Arizona Board Of Regents, On Behalf Of The University Of Arizona | Portable low cost computer assisted surgical trainer and assessment system |
EP2880647A1 (en) | 2012-08-03 | 2015-06-10 | Applied Medical Resources Corporation | Simulated stapling and energy based ligation for surgical training |
AU2013323744B2 (en) | 2012-09-26 | 2017-08-17 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for laparoscopic procedures |
EP3483863B1 (en) | 2012-09-27 | 2021-04-21 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for laparoscopic procedures |
WO2014052612A1 (en) | 2012-09-27 | 2014-04-03 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for laparoscopic procedures |
US10679520B2 (en) | 2012-09-27 | 2020-06-09 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for laparoscopic procedures |
AU2013323255B2 (en) | 2012-09-28 | 2018-02-08 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for laparoscopic procedures |
EP3467805B1 (en) | 2012-09-28 | 2020-07-08 | Applied Medical Resources Corporation | Surgical training model for transluminal laparoscopic procedures |
EP3660816B1 (en) | 2013-03-01 | 2021-10-13 | Applied Medical Resources Corporation | Advanced surgical simulation constructions and methods |
ES2767073T3 (es) | 2013-05-15 | 2020-06-16 | Applied Med Resources | Modelo de hernia |
JP6496717B2 (ja) | 2013-06-18 | 2019-04-03 | アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション | 外科的処置を教示すると共に練習するための胆嚢モデル |
US9548002B2 (en) | 2013-07-24 | 2017-01-17 | Applied Medical Resources Corporation | First entry model |
US10198966B2 (en) | 2013-07-24 | 2019-02-05 | Applied Medical Resources Corporation | Advanced first entry model for surgical simulation |
USD746239S1 (en) | 2014-01-17 | 2015-12-29 | Cardiovascular Systems, Inc. | Control holder |
USD761438S1 (en) | 2014-01-17 | 2016-07-12 | Cardiovascular Systems, Inc. | Surgical simulator device |
US9589484B2 (en) | 2014-01-24 | 2017-03-07 | Cardiovascular Systems, Inc. | Simulation device |
EP3913602A1 (en) | 2014-03-26 | 2021-11-24 | Applied Medical Resources Corporation | Simulated dissectible tissue |
JP5759055B1 (ja) * | 2014-05-26 | 2015-08-05 | サンアロー株式会社 | 臓器モデル |
KR102518089B1 (ko) | 2014-11-13 | 2023-04-05 | 어플라이드 메디컬 리소시스 코포레이션 | 시뮬레이션된 조직 모델들 및 방법들 |
EP3232421B1 (en) * | 2014-12-11 | 2019-07-24 | Terumo Kabushiki Kaisha | Passage test device for medical long body, and method for evaluating passage of medical long body |
JP6806684B2 (ja) | 2015-02-19 | 2021-01-06 | アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション | 模擬組織構造体および方法 |
US10127837B2 (en) * | 2015-05-13 | 2018-11-13 | Charlotte-Mecklenburg Hospital Authority | Central Venous Access Trainer (CVAT) |
WO2016183412A1 (en) | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Applied Medical Resources Corporation | Synthetic tissue structures for electrosurgical training and simulation |
EP4057260A1 (en) | 2015-06-09 | 2022-09-14 | Applied Medical Resources Corporation | Hysterectomy model |
AU2016291726B2 (en) | 2015-07-16 | 2022-02-03 | Applied Medical Resources Corporation | Simulated dissectable tissue |
EP3326168B1 (en) | 2015-07-22 | 2021-07-21 | Applied Medical Resources Corporation | Appendectomy model |
CN105206154A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 | 分叉血管模型、模具及制作方法 |
WO2017059417A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Applied Medical Resources Corporation | Hysterectomy model |
JP6886975B2 (ja) | 2015-11-20 | 2021-06-16 | アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション | 模擬切開可能組織 |
US9852660B1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-12-26 | Robert Fairbanks | Catheterization procedure training apparatus |
JP6685782B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2020-04-22 | 高島産業株式会社 | 訓練用デバイスシステム |
EP3754629A1 (en) * | 2016-04-26 | 2020-12-23 | Applied Medical Resources Corporation | Residual stress features in organ models |
EP3475939B1 (en) | 2016-06-27 | 2023-06-07 | Applied Medical Resources Corporation | Simulated abdominal wall |
US10755600B2 (en) * | 2016-08-30 | 2020-08-25 | St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. | Synthetic tissue phantom for medical evaluation |
CN109716419B (zh) * | 2016-10-28 | 2022-01-11 | 国立大学法人大阪大学 | 导管-模拟器用内脏器官模型 |
CN106530927A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-03-22 | 侯江昊 | 一种展示心脏杂音产生原理的装置 |
JP7235665B2 (ja) | 2017-02-14 | 2023-03-08 | アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション | 腹腔鏡訓練システム |
US10847057B2 (en) | 2017-02-23 | 2020-11-24 | Applied Medical Resources Corporation | Synthetic tissue structures for electrosurgical training and simulation |
CN107134207B (zh) * | 2017-06-19 | 2022-12-13 | 苏州六莲科技有限公司 | 一种人体器官三维打印的方法及其模型 |
FR3076048B1 (fr) * | 2017-12-27 | 2021-07-30 | 3D Heart Modeling | Reproduction tridimensionnelle d'un tissu anatomique d'interet et son procede d'obtention |
CN108847108B (zh) * | 2018-06-13 | 2021-02-09 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种颅脑模型及其制备方法和应用 |
EP3876218A1 (en) * | 2018-10-31 | 2021-09-08 | Micoto Technology Inc. | Medical simulator |
US12094358B2 (en) * | 2019-06-28 | 2024-09-17 | Awesim Medical Corporation | Simulator for practicing surgery or procedures involving the neck and airway and method of use thereof |
WO2021087423A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | ReSuture, LLC | A simulated surgical system, simulated vessel, and methods of making the same and related components |
EP4083969A4 (en) * | 2019-12-23 | 2023-06-07 | Denka Company Limited | MUCOUS TISSUE MODEL |
CN113838353A (zh) * | 2021-08-29 | 2021-12-24 | 北京工业大学 | 一种高透明的弹性脑动脉瘤模型的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0550477U (ja) * | 1991-12-04 | 1993-07-02 | 株式会社高研 | 心臓血管模型 |
JP2001343891A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Medical Sense:Kk | Ptcaトレーナー |
JP3613568B2 (ja) | 2002-05-10 | 2005-01-26 | 敏男 福田 | 立体モデル |
JP2005504350A (ja) * | 2001-09-29 | 2005-02-10 | ブラッセル,フリードヘルム | 血管奇形の模型システムを製造する方法 |
JP2008237304A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Univ Kansai Medical | 心血管系シミュレーションモデル |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4198766A (en) * | 1978-06-21 | 1980-04-22 | Baxter Travenol Laboratories, Inc. | Intravenous training/demonstration aid |
JPS6040698A (ja) | 1983-08-13 | 1985-03-04 | Kankyo Setsubi Center:Kk | 汚泥水濃縮装置 |
JPH0889588A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-09 | Terumo Corp | カテーテル |
DE29801087U1 (de) * | 1998-01-23 | 1999-05-20 | Neumann, Kurt, Dipl.-Ing., 91080 Uttenreuth | Anatomisches Präparat |
US6511325B1 (en) * | 1998-05-04 | 2003-01-28 | Advanced Research & Technology Institute | Aortic stent-graft calibration and training model |
JP4883433B2 (ja) * | 1999-05-16 | 2012-02-22 | 株式会社ワイエス・メディカル | バルーンカテーテルおよびその製造方法並びにカテーテルチューブへのバルーンの装着方法 |
FR2817460B1 (fr) * | 2000-12-04 | 2003-09-05 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Procede et systeme pour simuler l'elargissement de diametre d'une lesion d'un vaisseau sanguin, en particulier une stenose, a l'aide d'une prothese endovasculaire |
US7892273B2 (en) * | 2001-12-03 | 2011-02-22 | Xtent, Inc. | Custom length stent apparatus |
US20070148626A1 (en) * | 2003-10-16 | 2007-06-28 | Seiichi Ikeda | Three-dimensional model |
US20050288766A1 (en) * | 2004-06-28 | 2005-12-29 | Xtent, Inc. | Devices and methods for controlling expandable prostheses during deployment |
US8021161B2 (en) * | 2006-05-01 | 2011-09-20 | Edwards Lifesciences Corporation | Simulated heart valve root for training and testing |
DE102006058908B4 (de) * | 2006-10-10 | 2009-08-27 | Siemens Ag | Verfahren zur medizinischen Bilddarstellung |
JP3919809B1 (ja) * | 2006-11-20 | 2007-05-30 | 内久 松村 | 血管手術練習具 |
US8636520B2 (en) * | 2008-07-16 | 2014-01-28 | Waseda University | Mold for producing simulated blood vessel, method of producing simulated blood vessel and simulated blood vessel |
-
2010
- 2010-02-04 WO PCT/JP2010/051626 patent/WO2010095519A1/ja active Application Filing
- 2010-02-04 EP EP18208241.2A patent/EP3489933B1/en active Active
- 2010-02-04 CN CN201080008048.7A patent/CN102317992B/zh active Active
- 2010-02-04 EP EP10743647.9A patent/EP2400475A4/en not_active Withdrawn
- 2010-02-04 US US13/201,930 patent/US8808004B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0550477U (ja) * | 1991-12-04 | 1993-07-02 | 株式会社高研 | 心臓血管模型 |
JP2001343891A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Medical Sense:Kk | Ptcaトレーナー |
JP2005504350A (ja) * | 2001-09-29 | 2005-02-10 | ブラッセル,フリードヘルム | 血管奇形の模型システムを製造する方法 |
JP3613568B2 (ja) | 2002-05-10 | 2005-01-26 | 敏男 福田 | 立体モデル |
JP2008237304A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Univ Kansai Medical | 心血管系シミュレーションモデル |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2400475A4 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568287A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-11 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多模态仿生体模 |
CN102568287B (zh) * | 2010-12-24 | 2014-04-16 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多模态仿生体模 |
KR20180041146A (ko) | 2015-08-19 | 2018-04-23 | 덴카 주식회사 | 장기 모델용 수지 조성물 |
US10836897B2 (en) | 2015-08-19 | 2020-11-17 | Denka Company Limited | Resin composition for organ models |
WO2018151320A1 (ja) | 2017-02-20 | 2018-08-23 | デンカ株式会社 | 樹脂組成物および生体モデル |
US11472955B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-10-18 | Denka Company Limited | Resin composition and biological model |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2400475A1 (en) | 2011-12-28 |
CN102317992A (zh) | 2012-01-11 |
CN102317992B (zh) | 2015-01-07 |
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EP3489933B1 (en) | 2020-09-23 |
EP2400475A4 (en) | 2014-12-31 |
US20120028231A1 (en) | 2012-02-02 |
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